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专利号: 2023108137656
申请人: 天津科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高强韧铸造铝合金的制备方法,其特征在于:所述铝合金中各元素成分及其质量百分比为:6.80%‑7.10%Si,0.28%‑0.32%Mg,0.10%‑0.20%Ti,0.005%‑0.015%B,

0.010%‑0.020%Sr,0.003%‑0.012%La,Fe≤0.15%,Cu≤0.15%,其余杂质单项≤

0.05%,其余杂质总和≤0.15%,余量为Al;

所述高强韧铸造铝合金的制备方法,包括如下步骤:

1)配料,使用A356.2亚共晶铝硅合金锭作为制备主体;使用Al‑5Ti‑1B‑1La中间合金细化剂进行细化处理,其添加量为0.5%‑1%,使用Al‑10Sr中间合金变质剂进行变质处理,其添加量为0.14%;

2)备料,将A356.2铝硅合金、Al‑5Ti‑1B‑1La中间合金、Al‑10Sr中间合金以及工业用精炼剂、清渣剂原料按照比例计算后备好待用;

3)熔炼,将准备好的A356.2铝合金锭投入到熔炼炉中进行加热熔化;待铝液温度升高至720℃且铝锭充分熔化之后,使用氮气吹入精炼剂进行吹粉精炼处理;随后进行清渣处理;处理完毕之后保温30分钟;然后加入准备好的Al‑5Ti‑1B‑1La中间合金并不断搅拌,搅拌时长为20分钟;然后加入Al‑10Sr中间合金并不断搅拌,搅拌时长为20分钟;然后加入清渣剂并不断搅拌,同时通入氮气进行除气清渣处理;清渣完毕之后,保温静置30分钟;

4)浇铸,将浇铸模具升温至420℃;将铝液浇铸至模具中,自然冷却至凝固定型后取出,使用80℃水进行水冷20秒随后自然冷却至室温;

5)热处理,将铸件进行540℃固溶,时长4小时;然后进行80℃水液淬火处理,时长为120秒;然后进行130℃的时效处理,时长3小时;

所述Al‑5Ti‑1B‑1La中间合金的制备方法,包括如下步骤:

1.1)配料:采用Al‑5Ti‑1B中间合金为原料,Al‑5Ti‑1B中间合金原料包括如下质量百分比的组分:5.0%‑5.2%Ti,1.0%‑1.2%B,其余为铝;工业纯镧,纯度99%;

1.2)备料:按重量百分比为1.0%‑1.2%的La,余量为Al‑5Ti‑1B中间合金原料进行备料;

1.3)熔炼,将准备好的Al‑5Ti‑1B中间合金原料、La放入熔炼炉中,抽真空后通入工业级高纯氩气;持续升温至1000℃后,进行机械搅拌30分钟;保温30分钟;

1.4)浇铸,将浇铸模具升温至420℃,进行真空浇铸,随后冷却至室温;

1.5)制得Al‑5Ti‑1B‑1La中间合金,制得的Al‑5Ti‑1B‑1La中间合金的包括如下质量百分比的组分:4.9%‑5.1%Ti,0.95%‑1.05%B,0.9%‑1.1%La。

2.根据权利要求1所述的高强韧铸造铝合金的制备方法,其特征在于:所述铝合金的平均晶粒尺寸为320.9μm‑334.7μm,平均二次枝晶间距为26.8μm‑36.6μm,硬度为81.78HBW‑

83.48HBW,极限抗拉强度为276.59MPa‑281.93MPa,延伸率为19.72%‑22.17%。

3.根据权利要求1所述的高强韧铸造铝合金的制备方法,其特征在于:所使用的A356.2铝硅合金,包括如下质量百分比的组分:6.9%‑7.3%Si,0.35%‑0.45%Mg,0.2%‑0.3%Ti,Fe≤0.15%,Cu≤0.15%,其他杂质单个≤0.05%,其他杂质总和≤0.15%,余量为铝。

4.根据权利要求1所述的高强韧铸造铝合金的制备方法,其特征在于:所述Al‑10Sr中间合金变质剂,包括如下质量百分比的组分:10%Sr,90%铝。