[发明专利]一种亚共晶铝硅合金及其制备方法在审
申请号: | 201910827785.2 | 申请日: | 2019-09-03 |
公开(公告)号: | CN110527872A | 公开(公告)日: | 2019-12-03 |
发明(设计)人: | 周鹏飞;长海博文;翁文凭 | 申请(专利权)人: | 苏州大学;华劲新材料研究院(广州)有限公司 |
主分类号: | C22C21/02 | 分类号: | C22C21/02;C22C1/03;C22F1/043 |
代理公司: | 32269 苏州集律知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 安纪平<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
地址: | 215000 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 亚共晶铝硅合金 耐磨性 表层硬度 合金表层 水冷铜模 超细晶 合金化 熔炼 弥散 共晶 坯锭 精炼 合金 | ||
1.一种亚共晶铝硅合金,其特征在于,由以下质量百分比的成分熔炼而成:硅9-11wt.%、镁0.25-0.45wt.%、铜1.8-2.5wt.%、锌0.1-0.5wt.%、硼0.01-0.06wt.%、锶0.01-0.06wt.%、钛0.09-0.15wt.%、铁0.01-0.2wt.%、铬0.01-0.2wt.%、锰0.11-0.3wt.%,余量为铝。
2.根据权利要求1所述亚共晶铝硅合金,其特征在于,由以下质量百分比的成分及含量熔炼而成:硅9.5-10.5wt.%、镁0.30-0.42wt.%、铜2.0-2.2wt.%、锌0.2-0.4wt.%、硼0.015-0.035wt.%、锶0.02-0.045wt.%、钛0.07-0.12wt.%、铁0.1-0.18wt.%、铬0.1-0.15wt.%、锰0.15-0.25wt.%,余量为铝。
3.根据权利要求1或2所述亚共晶铝硅合金,其特征在于,所述铝硅合金中杂质总含量≤0.05wt.%,单个杂质含量≤0.01wt.%。
4.一种权利要求1-3任一项所述亚共晶铝硅合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将铝投入熔炉中,升温至780-800℃时加入硅,直至硅全部熔化;
(2)在铝液温度达到790-810℃时,向金属溶液中加入Al-10Fe,Al-10Cr,Al-10Mn中间合金,搅拌并静置;
(3)降温至760-780℃,加入纯铜丝,搅拌,静置;
(4)继续降温至730-750℃,加入镁、锌锭,搅拌直至全部熔化;
(5)保持温度在720-740℃,先加入Al-10Ti中间合金,搅拌,然后将Al-3B和Al-10Sr中间合金一同加入铝液中,静置10min;
(6)温度在690-720℃时将铝液浇铸至水冷铜模;
(7)固溶处理:固溶处理分两个阶段,第一阶段460-480℃下保温4-6h,第二阶段在530-540℃下保温2-4h,然后室温水淬;
(8)时效处理:时效处理温度160-180℃,保温6-8h,室温空冷。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(3)纯铜的质量分数在2.0-2.2wt.%。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(4)纯镁的质量分数在3.0-4.2wt.%,锌的质量分数在0.20-0.40wt.%。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(4)和步骤(5)之间以及步骤(5)和步骤(6)之间,加入质量分数1.0wt.%的无纳精炼剂进行精炼并除渣。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(5)和步骤(6)之间还包括取样化验,如果各成分含量符合步骤(1)中的配比,并向铝液中通入氩气10min的步骤。
9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(5)中的Al-3B和Al-10Sr中间合金按照质量比1:(1~6)同时加入铝液中。
10.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(6)中水冷铜模通水流速率0.6-1m/s。
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