[发明专利]一种铝铜合金材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合金制造技术领域，具体涉及一种铝铜合金材料的制备方法。

背景技术

由于铜在铝中有较大的固溶度，且随温度改变而变化，因此在铝铜合金材料中，降低锌的含量，增加铜的含量，通过固溶强化和时效强化提高机械强度；在铝铜合金材料中加入镁能够提高切削加工性，同时在铝中加入铜和镁能够形成强化相，在时效时能发挥强化作用；另外，添加适量的钛可获得显著的晶粒细化的效果，从而使铝铜合金材料获得更良好的性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有铝合金材料的缺陷，给人们提供一种具有较高的强度，优异的塑性，良好的流动性且具有良好的热处理性、切削加工性和抛光性的铝铜合金材料的制备工艺。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明所述的方法制备的铝铜合金材料各成分之间的比例关系为0.30～1.20wt％的钛，0.03～0.10wt％的硅，0.01～0.30wt％的铜。

本发明包括下述步骤：

(1)铸造：

先加92～98重量份的铝和0.73～5.26重量份的铝钛合金，加热至710～750℃熔化；再加热至720～760℃，投加1～3重量份的铜以及0.17～0.67重量份的硼铝合金；随后投加0.04～0.06重量份的精炼剂精炼8～20分钟；然后静置保温20～40分钟后，进行铸造；

(2)热处理：

将步骤(1)中铸造的半成品放入温度为520～530℃的电阻炉内加热8小时后经室温水淬、冷却，再放入电阻炉内加热至300～370℃保温4～8小时，出炉即得铝铜合金材料。

本发明的效果

1、由于铜在铝中有较大的固溶度，且随温度改变而变化，通过固溶强化和时效强化提高机械强度，因此使本发明的铝铜合金材料同时具有较高的强度、优异的塑性、良好的流动性，铸造后不易出现砂眼、气孔、缩松等缺陷。

2、具有良好的热处理性，因为铜原子与空位之间存在一定的结合能，即铜原子与空位结合在一起，使空位能够稳定地处于固溶体中，不易向缺陷地带迁移。

3、具有良好的切削加工性，具有优良的切削加工性能，其切削速度大大高于其他金属，铝合金的硬度比钢材低，更利于切削加工，对刀具的磨损小。

4、具有良好的抛光性，向铝及其合金中添加适量的钛可获得显著的晶粒细化的效果，铸铝件通过机加工及表面钳工修整后，对表面进行粗抛和精抛，能达镜面的效果。

具体实施方式

实施例1：

本发明包括下述步骤：

(1)铸造：

先加92重量份的铝和5.26重量份的铝钛合金，加热至750℃熔化；再加热至720℃，投加1重量份的铜以及0.67重量份的硼铝合金；随后投加0.06重量份的精炼剂精炼20分钟；然后静置保温20分钟后，进行铸造；

(2)热处理：

将步骤(1)中铸造的半成品放入温度为530℃的电阻炉内加热8小时后经室温水淬、冷却，再放入电阻炉内加热至300℃保温4小时，出炉即得铝铜合金材料。

实施例2：

本发明包括下述步骤：

(1)铸造：

先加95重量份的铝和5重量份的铝钛合金，加热至740℃熔化；再加热至750℃，投加1～3重量份的铜以及0.5重量份的硼铝合金；随后投加0.05重量份的精炼剂精炼10分钟；然后静置保温30分钟后，进行铸造；

(2)热处理：

将步骤(1)中铸造的半成品放入温度为530℃的电阻炉内加热8小时后经室温水淬、冷却，再放入电阻炉内加热至370℃保温8小时，出炉即得铝铜合金材料。

实施例3：

本发明包括下述步骤：

(1)铸造：

先加93重量份的铝和4.26重量份的铝钛合金，加热至730℃熔化；再加热至755℃，投加1重量份的铜以及00.67重量份的硼铝合金；随后投加0.06重量份的精炼剂精炼10分钟；然后静置保温30分钟后，进行铸造；

(2)热处理：

将步骤(1)中铸造的半成品放入温度为530℃的电阻炉内加热8小时后经室温水淬、冷却，再放入电阻炉内加热至370℃保温8小时，出炉即得铝铜合金材料。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。