[发明专利]一种Al-Si-Cu-Mg-xLa稀土压铸铝合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土压铸铝合金，尤其涉及一种Al-Si-Cu-Mg-xLa稀土压铸铝合金。

背景技术

稀土元素具有独特的电子层结构及物理化学性质，有独特的4f电子结构、大的原子磁矩、很强的自旋耦合等特性，与其他元素形成稀土配合物时，配位数可在6～12之间变化，并且稀土化合物的晶体机构也是多种多样的。因此，稀土元素可广泛用于高新技术新材料领域。

国外对稀土铝合金的研究很少，含Sc铝合金研究较多，但是有Sc元素价格非常昂贵，主用用于航天军工领域，在民用方面，很难得到广泛应用。国内的研究主要将稀土元素作为一种精炼剂和变质剂，并取得了良好的效果，但将稀土元素La作为一种合金化元素的压铸铝合金还未见报道。

铝硅铜压铸合金是一类高强度压铸铝合金，例如我国的Y108、Y112、Y113、Y117等，机械强度较高（GB/T15115-94），数值如下：

Y108 抗拉强度σ_b=240N/mm²，延伸率δ=1%，布氏硬度HB=90

Y112 抗拉强度σ_b=240N/mm²，延伸率δ=1%，布氏硬度HB=85

Y113 抗拉强度σ_b=230N/mm²，延伸率δ=1%，布氏硬度HB=85

Y117 抗拉强度σ_b=230N/mm²，延伸率δ<1%。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种Al-Si-Cu-Mg-xLa稀土压铸铝合金，以合适的量加入到Al-Si-Cu-Mg合金中，能与合金发生有效的微合金化作用，以提高合金的力学性能。

本发明是这样来实现的，其组成成分为：在Al-Si-Cu-Mg合金中添加了占该Al-Si-Cu-Mg-xLa稀土铝合金重量百分比为0.1～0.9%的稀土La，所述Al-Si-Cu-Mg合金中Si的重量百分比为11.0%，Cu的重量百分比为2.5%, Mg的重量百分比为0.2%,余量为Al。

所述稀土La占该Al-Si-Cu-Mg-xLa稀土铝合金重量优选为0.45%～0.75%。

采用传统的冶金法制备Al-Si-Cu-Mg-xLa合金。首先以纯Al和纯La为原料经熔铸制备Al-La中间合金，然后以纯铝、纯硅、纯铜、纯镁和Al-La中间合金为原料在电阻炉中进行熔炼，精炼处理后保温即可开始压铸。

材料力学试验：CSS-44200电子万能实验机硬度实验条件：HXS-1000Z数字显微硬度计压铸试样符合国家标准GB/T13822-92中的A型拉力试样外形尺寸，铸态未经任何热处理，也不进行X射线探伤，随机取样。

测试结果：

1、稀土La含量为0%

抗拉强度平均值σ_b>231.622N/mm²，已出现最高值为σ_b>234.412N/mm²

延伸率平均值δ>1.0%，其中最高值为1.3%，布氏硬度HB>85

2、稀土La含量为0.3%

抗拉强度平均值σ_b>266.790N/mm²，已出现最高值为σ_b>284.412N/mm²

延伸率平均值δ>3.0%，其中最高值为3.6%，布氏硬度HB>90

3、稀土La含量为0.6%

抗拉强度平均值σ_b>286.531N/mm²，已出现最高值为σ_b>301.352N/mm²

延伸率平均值δ>4.0%，其中最高值为4.7%，布氏硬度HB>95

4、稀土La含量为0.9%

抗拉强度平均值σ_b>278.642N/mm²，已出现最高值为σ_b>292.532N/mm²

延伸率平均值δ>3.5%，其中最高值为4.0%，布氏硬度HB>90