[发明专利]一种挤压铸造成形过共晶Al‑Si合金及其制备方法

权利要求书

1.一种挤压铸造成形过共晶Al-Si合金，其特征在于，所述合金组成成分及其质量百分含量为，Si：15～22％，Cu：0.5～4.0％，Mg：0.1～1.5％，Mn：0.05～0.4％，Ni：0.05～0.6％，Cr：0.05～0.4％，Mo：0.05～0.2％，Fe：0.05～0.7％，余量为Al和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的挤压铸造成形过共晶Al-Si合金，其特征在于，所述合金的抗拉强度为265～275MPa，延长率为3.85～4.15％。

3.权利要求1所述的挤压铸造成形过共晶Al-Si合金的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1，熔炼：

按挤压铸造成形过共晶Al-Si合金的成分配比配料，熔炼获得Al-Si合金液；

步骤2，挤压：

将Al-Si合金液，注入预热的模具中，进行挤压，空冷至室温，制得挤压铸造成形Al-Si合金；其中，模具预热温度为300～400℃，挤压速度8～12mm/s，比压为100～600MPa，保压时间为20～120s；

步骤3，短时固溶处理：

(1)将挤压铸造成形Al-Si合金，进行固溶处理：480～550℃，保温0.3～3h；

(2)将固溶处理后的工件，在20～60℃水中淬火；

步骤4，人工时效处理：

(1)将淬火后的工件，进行人工时效处理，温度160～185℃，时间4～10h；

(2)将人工时效处理后的工件，空冷至室温，制得挤压铸造成形过共晶Al-Si合金。

4.根据权利要求3所述的挤压铸造成形过共晶Al-Si合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1(1)的具体方法为：将一部分金属铝加热至720～820℃成为液态，按设定的挤压铸造成形过共晶Al-Si合金成分配比加入硅、铜、镁、镍、铁、锰、铬和锆，然后按设定的铝含量在金属熔池中加入剩余的金属铝，或者按设定的挤压铸造成形过共晶Al-Si合金成分配比加入铝硅中间合金、铝铜中间合金、铝镁中间合金、铝镍中间合金、铝铁中间合金、铝锰中间合金、铝铬中间合金和铝锆中间合金，在720～820℃条件下将全部金属熔化为液态；将熔化后的金属熔液用铝合金商用精炼剂精炼处理，在720～780℃条件下保温5～15min；再加入Al-10Sr变质剂，搅拌至变质剂全部熔化，在720～780℃条件下保温5～15min。

5.根据权利要求3所述的挤压铸造成形过共晶Al-Si合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，操作方法为：将Al-Si合金液注入预热的模具的金属坯锭型腔中，然后挤压头迅速下压，确保金属液是在液态情况下一次性受到设定的压力；在此过程中可以凭借挤压力使得金属坯锭强行补缩并凝固，保压一段时间，升起挤压头，利用顶杆将坯锭顶出。

6.根据权利要求3所述的挤压铸造成形过共晶Al-Si合金的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，采用时效炉进行人工时效处理。

7.根据权利要求3所述的挤压铸造成形过共晶Al-Si合金的制备方法，其特征在于，本发明制备的挤压铸造成形过共晶Al-Si合金，其抗拉强度达为265～275MPa，延长率为3.85～4.15％。