[发明专利]一种低热裂倾向性Al-5%Cu基合金的制备方法无效

专利信息
申请号: 200910071570.9 申请日: 2009-03-18
公开(公告)号: CN101497948A 公开(公告)日: 2009-08-05
发明(设计)人: 李敏;王宏伟;朱兆军;邹鹑鸣;魏尊杰 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: C22C1/03 分类号: C22C1/03;C22C21/12
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 代理人: 金永焕
地址: 150001黑龙江*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 低热 倾向性 al cu 合金 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种Al-5%Cu基合金的制备方法。

背景技术

Al-5%Cu基合金即为含Cu5wt%的铝铜合金,它具有高强度,良好的塑性、韧性及抗蚀能力等优点,广泛应用于航空航天领域。但是目前制备的Al-5%Cu基合金的方法存在工艺复杂,结晶温度范围宽,合金组织缩松,导致Al-5%Cu基合金在铸造过程中热裂倾向性高,产生铸造缺陷的问题。

发明内容

本发明目的是为了解决现有Al-5%Cu基合金的制备方法存在工艺复杂,结晶温度范围宽,合金组织缩松,导致Al-5%Cu基合金在铸造过程中热裂倾向性高,产生铸造缺陷的问题,而提供一种低热裂倾向性Al-5%Cu基合金的制备方法。

低热裂倾向性Al-5%Cu基合金的制备方法按以下步骤实现:一、按质量比称取64.25%~82.85%的质量纯度为99.99%的铝、10%的铝铜中间合金、2%~5%的铝锰中间合金、1.25%~5%的铝锆中间合金、1.25%~7.5%的铝钒中间合金、2%~5%的铝钛硼中间合金、0.15%~0.25%的镉和0.5%~3%的铝钇中间合金,然后用质量浓度为10%的NaOH进行表面清洗,干燥后混合装入石墨坩埚中;二、将石墨坩埚置于700~750℃的条件下加热至称取的原料完全熔化,然后通入质量纯度为99.99%的氩气30~60min,空冷后取出,即得低热裂倾向性Al-5%Cu基合金;其中步骤一中铝铜中间合金含铜50wt%;铝锰中间合金含锰10wt%;铝锆中间合金含锆4wt%;铝钒中间合金含钒4wt%;铝钛硼中间合金含钛5wt%,含硼1wt%;铝钇中间合金含钇为10wt%。

本发明工艺简单,易于操作,原料中不含有贵重元素,生产成本低;本发明中稀土元素Y(钇)的加入使Al-5%Cu基合金的结晶温度区间缩小了,此外,Y与Al、Cu及V(钒)等具有较强的交互作用,形成化合物,并沿晶界析出,在合金凝固前期阻止晶粒生长细化了二次枝晶间距,从而细化了合金组织,并且对晶界处第二相起到了变质作用,使合金组织变得更加细小、致密,降低了Al-5%Cu基合金在铸造过程中热裂倾向性,其最大热裂抗力值为370~520N,与未经过添加稀土Y处理的同体系Al-5%Cu基合金相比,热裂抗力增加了12.1%~57.6%,降低了铸造缺陷。

附图说明

图1为具体实施方式十中所得低热裂倾向性Al-5%Cu基合金的凝固曲线图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一:本实施方式低热裂倾向性Al-5%Cu基合金的制备方法按以下步骤实现:一、按质量比称取64.25%~82.85%的质量纯度为99.99%的铝、10%的铝铜中间合金、2%~5%的铝锰中间合金、1.25%~5%的铝锆中间合金、1.25%~7.5%的铝钒中间合金、2%~5%的铝钛硼中间合金、0.15%~0.25%的镉和0.5%~3%的铝钇中间合金,然后用质量浓度为10%的NaOH进行表面清洗,干燥后混合装入石墨坩埚中;二、将石墨坩埚置于700~750℃的条件下加热至称取的原料完全熔化,然后通入质量纯度为99.99%的氩气30~60min,空冷后取出,即得低热裂倾向性Al-5%Cu基合金;其中步骤一中铝铜中间合金含铜50wt%;铝锰中间合金含锰10wt%;铝锆中间合金含锆4wt%;铝钒中间合金含钒4wt%;铝钛硼中间合金含钛5wt%,含硼1wt%;铝钇中间合金含钇为10wt%。

具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中按质量比称取71.8%的质量纯度为99.99%的铝、10%的铝铜中间合金、3%的铝锰中间合金、4%的铝锆中间合金、6.5%的铝钒中间合金、3%的铝钛硼中间合金、0.2%的镉和1.5%的铝钇中间合金。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

本实施方式中所得低热裂倾向性Al-5%Cu基合金,经检测其最大热裂抗力值为420N,与未经过添加稀土Y处理的同体系Al-5%Cu基合金相比,热裂抗力增加了33.5%。

具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中按质量比称取72.8%的质量纯度为99.99%的铝、10%的铝铜中间合金、4%的铝锰中间合金、3%的铝锆中间合金、5%的铝钒中间合金、3%的铝钛硼中间合金、0.2%的镉和2%的铝钇中间合金。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

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