[发明专利]一种耐磨铝合金的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨铝合金的生产方法，属于合金制造领域。

背景技术

压铸件是一种压力铸造的零件，是使用装好铸件模具的压力铸造机械压铸机，将加热为液态的铜、锌、铝或锌合金等金属浇入压铸机的入料口，经压铸机压铸，铸造出模具限制的形状和尺寸的铜、锌、铝零件或锌合金零件，这样的零件通常就被叫做压铸件。压铸件在不同的地方有不同的叫法，如压铸零件、压力铸件、压铸件、压铸铝、压铸锌件、压铸铜件、铜压铸件、锌压铸件、铝压铸件铝压铸件、铝压合金铸件、锌合金压铸零件等。由于金属铜、锌、铝及锌合金具有很好的流动性和可塑性，而且铸造加工是在有压力的压铸机中铸造，因此铝压铸件可以做出各种较复杂的形状，也可作出较高的精度和光洁度，从而很大程度的减少了铸件的机械加工量和金属铜、锌、铝或锌合金的铸造余量，不仅节约了电力、金属材料、还大大节约了劳动成本；而铜、锌、铝及锌合金具有优良的导热性，较小的比重和高可加工性；从而压铸件被广泛应用于汽车制造、内燃机生产、摩托车制造、电动机制造、油泵制造、传动机械制造、精密仪器、园林美化、电力建设、建筑装饰等各个行业。

现有压铸用合金材料通常包括铝、铁、铜、锌等成分，由于合金中各元素的含量不同，因此各元素在合金中空间分布差异较大，导致各合金综合性能不同，特别是力学性能上差异较大。铸造过程容易出现疏松、偏析等缺陷，并且其使用温度也较低，常常由于重载条件下摩擦磨损所产生的大量放热使得零部件温度过热而难以使用。

发明内容

为克服上述不足，本发明目的提供一种适用于高温重载工作的铝合金的生产方法，该铝合金硬度高、耐磨性好。

本发明的方案如下：一种的耐磨铝合金的制备方法，由以下按照质量百分比的成分组成：铁3.2-4.15%、锌10.2-11.2%、铜9.66-10.15%、铱1.25-1.5%、钨0.44-0.62%、铒0.28-0.35%、钌1.02-1.22%，钴0.33-0.89%，余量为铝。

包括以下步骤：

1）将铁、锌、铜、钨、铝、依放入真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8×10^-2Pa以上，开始升温，待温度升至840-950℃后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4×10⁴Pa；然后继续升温至1250-1320℃，形成合金液，在合金液中充入惰性气体并搅拌30-40分钟，将合金液冷却，得到中间合金；

2）将中间合金与铒、钌、钴加入到真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8×10^-2Pa以上，开始升温，待温度升至840-950℃后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4×10⁴Pa；然后继续升温至1250-1320℃，待合金完全溶解，精炼静置25-35分钟后，检验熔体成分合格后即得精炼液；

3）将精炼液降温至650-700℃后压铸到经过预热至250-275℃的模具型腔中，其中充型开始时的精炼液熔体流速为0.35m/s、铸造压力为77MPa，充型率超过62％后，提高精炼液的熔体流速至2.1m/s、铸造压力为102MPa，直至充型压铸结束；

4）热处理：将压铸铸件在415℃条件下均匀化28-32h后水淬至室温后，再升温至165-175℃进行12-15h的时效处理，即得铝合金。

进一步，由以下按照质量百分比的成分组成：

铁3.55-4.05%、锌10.35-10.89%、铜9.87-10.02%、铱1.33-1.48%、钨0.52-0.59%、铒0.29-0.33%、钌1.08-1.17%，钴0.42-0.75%，余量为铝。

进一步，由以下按照质量百分比的成分组成：铁3.89%、锌10.65%、铜9.99%、铱1.42%、钨0.57%、铒0.31%、钌1.12%，钴0.55%，余量为铝。

本发明中各成分及含量的合理配置，保证铝合金具有足够的力学性能，特别是适用于重载、高温使用环境下的力学性能，同时优化选取了压铸的工艺参数和精炼时惰性气体压力参数，提高其合金力学性能。本发明不但具有优异的常温力学性能，即便在超过150℃的条件下仍能满足使用要求，特别适用于制备高温重载工作条件下的压铸件。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种耐磨铝合金，由以下按照质量百分比的成分组成：铁3.89%、锌10.65%、铜9.99%、铱1.42%、钨0.57%、铒0.31%、钌1.12%，钴0.55%，余量为铝。