[发明专利]一种微合金强化压铸铝合金的熔炼方法

说明书

本发明涉及一种微合金强化压铸铝合金的熔炼方法，通过稀有金属钛对AlMgZnSi系压铸合金微合金化，对凝固组织进行调控，硬度提升到138.6HV；屈服强度提升到271.35Mpa；抗拉强度提升到362.21Mpa；延展率提升到3.411%。此工艺方法数据精准翔实，说明该铝合金在微合金化后力学性能有较大提升，突破了传统压铸铝合金的局限，为同类合金的开发提供了理论基础。

技术领域

本发明涉及一种微合金强化压铸铝合金的熔炼方法，属有色金属材料制备及应用的技术领域。

背景技术

压力铸造是铝合金铸件生产的重要手段之一，适用于生产薄壁、形状复杂、轮廓清晰的铸件，具有铸件组织致密、力学性能好、生产效率高、大批量生产成本低的特性。压铸铝合金比强度高、尺寸精度高、表面粗糙度低、表面组织致密，有良好的力学性能。

微合金化是改善与提高铝合金组织与性能的重要手段之一，通过微量合金元素的添加，会在合金中形成新的强化相、同时还可调控合金凝固过程及细化晶粒组织，提高铝合金的性能。研究发现，微量的元素添加在6000/7000系铝合金即可显著改变其形核和沉淀过程，同时还能控制晶粒结构、提高合金的再结晶温度，对提高合金的性能有着极大影响。Zr、Ni、Sc、Ce、 Er、Sn、Ga等元素均被证明在6000系Al-Mg-Si及7000系Al-Zn-Mg-Cu合金中微量添加即可显著提高铝合金的组织和性能，其作用通常为提高形核率、缩短时效进程、或是产生新的沉淀析出相钉扎住晶界和位错，阻碍了晶粒长大和粗化等；因此合理的微量元素的添加对于控制新型AlMgZnSi合金的凝固组织、提高合金使用性能及机械性能有着重要意义。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术压铸铝合金强度、延展性偏低的弊端，通过在铝镁锌硅合金中合理添加稀有金属钛，改变其压铸合金的组织形貌，提升铝合金的综合力学性能，扩大该合金的应用范围。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：铝镁锌硅合金、钛粉、氧化锌、水玻璃、无水乙醇、去离子水，其组合准备用量如下：以克、毫升为计量单位

铝镁锌硅合金：AlMgZnSi 18000g±0.01g

钛粉： Ti 18g±0.01g

氧化锌：ZnO 80g±0.01g

水玻璃：Na₂SiO₃·9H₂O 25g±0.01g

无水乙醇：C2H5OH 1000mL ±50mL

去离子水：H2O 300mL ±10mL

铝合金的熔炼、压铸制备方法如下：

（1）配制涂覆剂

称取氧化锌80g±0.01g、水玻璃25g±0.01g；量取去离子水300mL±10mL，加入混浆机中搅拌，搅拌后成粘稠状，即为涂覆剂；

（2）预处理铝镁锌硅合金

① 将铝镁锌硅合金置于钢质平板上，切割成块，块体尺寸为≤8mm×6mm×8mm；

② 将铝镁锌硅合金块体置于热处理炉中，进行预热，预热温度200℃，预热时间30min；

（3）预处理压铸模具、金属液导管