[发明专利]铝硅系合金及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种铝硅系合金及其生产方法。 

背景技术

铸造铝合金作为传统的金属材料，具有比重低、比强度高、易加工、成本低和耐腐蚀性能，生产零件灵活、简单，易于批量生产等特点，广泛应用于航空、航天、汽车、机械等行业。随着现代工业的发展，挤压铸造的应用越来越多。尽管成形过程中挤压铸造施加了较大的压力，有利于铸件的成型，但由于成型时间短，相对于金属型铸造（重力铸造），对材料的流动性要求更高。而高强韧材料一般流动性略差，因此挤压铸造制作的高强韧复杂零件内部缺陷难以避免。 

目前高强韧铸造铝合金已形成完整系列，性能和生产工艺都趋于稳定。高强韧铸造铝合金主要有铝铜系和铝锌系的合金，以及添加了稀土的改良型铝合金。铝铜系和铝锌系的合金铸造性能偏差，耐腐蚀性能较差，添加稀土的改良型铝合金则成本较高。由于汽车、机械和通讯等行业要求具有优良的铸造性能,如流动性好、气密性好和热裂倾向小，具有高的强度和优良的韧性，同时又要耐腐蚀性能好，成本低，适合大批量生产，需要对铝硅系合金进行改进。多年来，为获得适用于挤压铸造的高强韧铝合金，国内外开展了多方位的研究，如加入锶元素的A356材料，但存在内部针孔以及流动性偏差等问题。也有一些研究通过添加稀土等元素来改进，提高铸造性能和力学性能，但是熔铸工艺较复杂，成本较高。 

发明内容

本发明的主要目的是提供一种铝硅系合金及其生产方法，旨在保证低成本的前提下，提高铝合金的强度和韧性，改善铝硅合金的挤压铸造成形性能。 

本发明提出一种铝硅系合金，按重量百分比计，包括以下组分：硅 7.5%-10.2%，镁0.35%-0.60%，钛0.10%-0.25%，硼0.010%-0.025%，铜1.5%-2.5%，铝余量。 

优选地，所述硅为7.8%-9.1%，所述镁为0.40%-0.50%，所述钛为0.15%-0.20%，所述硼为0.015%-0.020%，所述铜为1.6%-2.2%，所述铝余量。 

优选地，所述硅为8.2%，所述镁为0.48%，所述钛为0.20%，所述硼为0.02%，所述铜为2.2%，所述铝余量。 

本发明还提出一种铝硅系合金的生产方法，包括： 

按照元素的重量百分比为硅7.5%-9.6%，镁0.35%-0.55%，钛0.10%-0.25%，硼0.010%-0.025%，铜1.5%-2.5%，铝余量进行原材料配比； 

对配比后的原材料进行熔炼得到铝合金溶液，并对铝合金溶液挤压铸造成型形成铝硅合金零件； 

对挤压铸造成型后的铝硅合金零件进行热处理。 

优选地，所述对挤压铸造成型后的铝硅合金零件进行热处理的步骤包括： 

对挤压铸造成型后的铝硅合金零件进行温度527℃±5℃，时长8小时的固溶处理； 

采用35℃-60℃的温水对固溶处理后的铝硅合金进行冷却； 

对冷却后的铝硅合金零件进行温度154℃±5℃，时长8小时的时效处理。 

优选地，所述对配比后的原材料进行熔炼得到铝合金溶液，并对铝合金溶液挤压铸造成型形成铝硅合金零件的步骤包括： 

将配比的原材料按照熔点由低到高依次的加入熔炼炉； 

在725℃±5℃的温度条件下持续15min对原材料进行精炼处理得到铝合金溶液； 

将得到的铝合金溶液在690℃±5℃的温度条件下挤压铸造成型形成铝硅合金零件。 

本发明还提出一种铝硅系合金，按重量百分比计，包括以下组分：硅7.5%-10.2%，镁0.35%-0.60%，钛0.10%-0.25%，钒0.01%-0.10%，铜1.5%-2.5%，铝余量。 

优选地，所述硅为7.8%-9.1%，所述镁为0.40%-0.50%，所述钛为 0.15%-0.20%，所述钒为0.015%-0.020%，所述铜为1.6%-2.2%，所述铝余量。 

优选地，所述硅为8.2%，所述镁为0.48%，所述钛为0.20%，所述钒为0.15%，所述铜为2.2%，所述铝余量。 

本发明还提出一种铝硅系合金的生产方法，包括： 

按照元素的重量百分比为硅7.5%-10.2%，镁0.35%-0.60%，钛0.10%-0.25%，钒0.01%-0.10%，铜1.5%-2.5%，铝余量进行原材料配比； 

对配比后的原材料进行熔炼得到铝合金溶液，并对铝合金溶液挤压铸造成型形成铝硅合金零件；