[发明专利]一种含Ni-Be高强耐热铝合金及其制备方法

说明书

一种含Ni‑Be高强耐热铝合金及其制备方法，属于金属材料工程领域；其铝合金的化学成分按照重量百分比为：Si：8.5～9.5％，Cu：1.5～1.7％，Ni：0.6～0.8％，Mn：0.2～0.3％，Be：0.1～0.2％，余量为Al和不可避免的杂质；制备方法：1)熔炼：按设定的合金成分重量配比熔炼后降温保温；扒去熔渣，加入复盖剂，然后分两次加入铝精炼剂精炼，撇渣，得到精炼金属熔液；2)浇铸：将精炼后的金属熔液浇注成铸坯；3)热处理：将将铸坯固溶处理和时效处理后，空冷至室温，制得含Ni‑Be高强耐热铝合金；其在室温的抗拉强度为391～396MPa，伸长率达到7.1～7.3％，在250℃的高温拉伸强度为265～271MPa。

技术领域

本发明属于金属材料工程领域，具体涉及一种含Ni-Be高强耐热铝合金及其制备方法。

背景技术

目前，铝及铝合金是仅次于钢铁的金属材料，广泛应用于建筑、能源、运输、航空航天等领域。铝及铝合金材料的应用及其研究也得到了迅猛发展，各种铝合金被广泛的应用。

铸造Al-Si系合金的流动性好、铸件致密、不易产生铸造裂纹，具有良好的铸造性能、抗蚀性和中等的切削加工性能，是理想的铸造合金，己成为制造业中最受重视的结构材料之一。但目前铸造Al-Si合金的高温力学性能和耐热性能较差。基于这些问题，开发研制新型的高强耐热铸造铝硅合金材料，以满足各个行业对铸造铝硅合金材料的要求是刻不容缓的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种含Ni-Be高强耐热铝合金及其制备方法，目的是获得更高强度和耐热性的铸造铝硅合金。

本发明的含Ni-Be高强耐热铝合金，其化学成分按照重量百分比为：Si：8.5～9.5％，Cu：1.5～1.7％，Ni：0.6～0.8％，Mn：0.2～0.3％，Be：0.1～0.2％，余量为Al和不可避免的杂质。

上述含Ni-Be高强耐热铝合金，在室温的抗拉强度为391～396MPa，伸长率达到7.1～7.3％，在250℃的高温拉伸强度为265～271MPa。

本发明的含Ni-Be高强耐热铝合金的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：熔炼

(1)按设定的合金成分重量配比，将铝硅中间合金、纯铝、铝铜中间合金，铝镍中间合金，铝锰中间合金、铝铍中间合金在800～850℃混合，待炉料全部熔化后，将炉温降到720～725℃保温20～25min；

(2)待炉温稳定后，扒去熔渣，加入复盖剂复盖，然后分两次加入铝精炼剂精炼，于720～730℃下保温5～10min后撇渣，得到精炼金属熔液；

步骤2：浇铸

将铸造模具预热至240～260℃，将精炼后的金属熔液浇注成铸坯；

步骤3：热处理

(1)固溶处理：将铸坯在510～520℃保温6～8h，然后在60～100℃的水中淬火冷却；

(2)时效处理：将固溶处理后的坯料，在170～180℃保温16～18h后，经空冷至室温，制得含Ni-Be高强耐热铝合金。

上述的含Ni-Be高强耐热铝合金的制备方法，其中：

所述步骤1中，加入覆盖剂的成分为荧石：35％，石英砂：20％，工业盐：45％，加入覆盖剂的量为：每平方米坩埚横截面积加入0.2～0.3kg。

所述步骤1中，加入铝精炼剂的成分为荧石：25％，石英砂：20％，工业盐：55％；加入铝精炼剂的量为每吨含Ni-Be耐热铝合金加入1～3kg，第一次铝精炼剂的压入量为铝精炼剂总质量的1/2～2/3，第二次加入余量。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：