[发明专利]一种Al-Cu合金材料及其制备处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种Al-Cu合金材料及其制备处理工艺。

背景技术

铝合金的研究一直备受关注，多数的学者都是在铝合金的熔炼工艺和铸造工艺上进行了相当多的研究，研究这些更好的工艺的目的就是为了得到更好性能的铝合金，生产出更好铝合金铸件，用以满足人们对更好的铝合金性能的要求，随着社会科学技术的进一步发展，对铝合金的需求量日益增加，对铝合金性能的要求越来越高，从强度，韧性，抗腐蚀等等各方面，所以更新更好的熔炼工艺和铸造工艺就必须相应的诞生，为了符合这个科学生产力的进步，为了铝合金发展的进程的加速，为了能够得到更好性能的铝合金。社会的发展将会越来越快，铝合金材料的地位毋庸置疑的非常重要，所以为了铝合金在不同的熔炼工艺以及不同的时效强化下能够得到的更高的性能，用来满足生产出更好性能要求的铸件，满足社会上越来越高越来越大的需求，这自然对今后的社会发展将会有着至关重要的贡献。

铜合金是工业上最早采用的铸铝合金。在各种铸铝合金中其重要性仅次于Al-Si合金。主要的性能特点是室温和高温机械性能高,切削加工性能好,耐热性能优良,是发展含Cu高强度铝合金和各种耐热铝合金的基础。但Al-Cu类合金的铸造性能较差,尤其是易热裂,一般不推荐使用金属性铸造。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种Al-Cu合金材料及其制备处理工艺，已解决现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种Al-Cu合金材料及其制备处理工艺，1）铝铜合金进行以下处理，采用温度490℃固溶10h之后采用水淬，温度为110℃的100h时效；2）铝铜合金进行以下处理，采用温度490℃固溶10h之后采用水淬，温度为110℃的50h时效；3）采用铝铜合金不进行固溶和时效处理，用来作为参照和对比；4）在合金中加入0.5%的钛粉之后重复1到3步骤；首先进行浇铸得出合格的试棒，然后取出4根不加Ti试棒和加Ti试棒进行采用温度490℃固溶10h之后采用水淬，温度为110℃的100h时效，取4根不加Ti试棒和加Ti试棒温度490℃固溶10h之后采用水淬，温度为110℃的50h时效。

本发明的有益效果：铝合金经过固溶时效处理后的组织，组织中的Al2Cu相被细化，使得铝合金力学性能的提高。铝铜合金加入Ti之后经过固溶490℃×10h，时效110℃×100h处理的性能是实验中性能最好，其力学性能=380MPa。铝合金的时效时间选择在100h，合金的合金性能效果最好，其力学性能最大达到性能=380MPa。铝铜合金经过固溶时效之后，并且其延伸率也得到了相应的提升，最大提升了78%，达到2.24%。

具体实施方式

1）铝铜合金进行以下处理，采用温度490℃固溶10h之后采用水淬，温度为110℃的100h时效。2）铝铜合金进行以下处理，采用温度490℃固溶10h之后采用水淬，温度为110℃的50h时效。3）采用铝铜合金不进行固溶和时效处理，用来作为参照和对比。4）在合金中加入0.5%的钛粉之后重复1到3步骤。首先进行浇铸得出合格的试棒，然后取出4根不加Ti试棒和加Ti试棒进行采用温度490℃固溶10h之后采用水淬，温度为110℃的100h时效，取4根不加Ti试棒和加Ti试棒温度490℃固溶10h之后采用水淬，温度为110℃的50h时效。室温拉伸实验在Instron-1186万能电子拉伸仪上进行。在连接拉伸试验机的计算机中设定好各项参数，比如拉伸棒的材料、厚度、有效长度、拉伸的速率（3mm/min）等。而后点击开始键对变质后的铝合金进行抗拉强度和延伸率的测试。

通过组织图片能够看出：Al₂Cu相密集的分散在合金组织的基体当中，此时看不出基体晶粒的大小，这些粗大的Al₂Cu相的分布造成了合金的力学性能的低下，处理之后的组织明显改善了密集分布在合金当中的Al₂Cu相，使得这些Al₂Cu相明显的细化这也就明显的提高了合金的力学性能。