[发明专利]一种高韧性耐磨铝合金及其加工工艺

权利要求书

1.一种高韧性耐磨铝合金，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：40～60份铝合金坯料和0.2～0.8份精炼剂。

2.根据权利要求1所述的一种高韧性耐磨铝合金，其特征在于，所述高韧性耐磨铝合金还包括以下重量份数的原料组分：0.5～1.2份复合添加剂。

3.根据权利要求2所述的一种高韧性耐磨铝合金，其特征在于，所述铝合金坯料中各元素组分为：硅的含量为14.5％～15.5％，铁的含量为0.7％～0.9％，铜的含量为2.8％～3.2％，锰的含量为0.7％～0.9％，镁的含量为0.45％～0.65％，锌的含量为1％～1.5％，铬的含量为0.25％～0.35％，钛的含量为0.1％～0.2％，镍的含量≤0.1％，铅的含量≤0.1％，锡的含量≤0.2％，镉的含量≤0.01％，其余含量为铝和无法去除的杂质，其中，各成分的含量均为质量含量。

4.根据权利要求3所述的一种高韧性耐磨铝合金，其特征在于，所述复合添加剂由四钛酸钾，二氧化硅、烷基双胺和大豆分离蛋白制备而成。

5.根据权利要求4所述的一种高韧性耐磨铝合金，其特征在于，所述高韧性耐磨铝合金主要包括以下重量份数的原料组分：50份铝合金坯料，0.5份精炼剂和1份复合添加剂。

6.一种高韧性耐磨铝合金的加工工艺，其特征在于，主要包括以下制备步骤：

(1)将钛酸四丁酯与无水乙醇混合，并加入乙酰丙酮和硝酸钾溶液，搅拌反应后，煅烧，得四钛酸钾；

(2)将步骤(1)所得四钛酸钾用盐酸洗涤后，加入烷基双胺溶液中，于微波条件下反应，过滤，干燥，得预处理四钛酸钾，将预处理四钛酸钾与缓冲溶液混合，并加入大豆分离蛋白、1-(3-二甲氨基丙基-3)-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性四钛酸钾，将改性四钛酸钾与乙醇溶液混合，并加入正硅酸乙酯，调节pH后，搅拌反应，过滤，干燥，得复合添加剂；

(3)将铝合金坯料加热熔融，并加入精炼剂和步骤(2)所得复合添加剂，于氮气氛围中混合，浇筑，得高韧性耐磨铝合金；

(4)对步骤(3)所得高韧性耐磨铝合金进行质量检测。

7.根据权利要求6所述的一种高韧性耐磨铝合金的加工工艺，其特征在于，主要包括以下制备步骤：

(1)将钛酸四丁酯与无水乙醇按质量比1：10混合，并加入钛酸四丁酯质量1～2倍的乙酰丙酮和钛酸四丁酯质量1～2倍的质量分数为10％的硝酸钾溶液，搅拌反应后，过滤，得四钛酸钾坯料，将四钛酸钾坯料粉碎后于温度为700～850℃的条件下煅烧2～5h后，得四钛酸钾；

(2)将步骤(1)所得四钛酸钾用质量分数为10％的盐酸洗涤2～6次后，将洗涤后的四钛酸钾与质量分数为烷基双胺溶液按质量比1：8混合，并于功率为480W的微波条件下反应2～4h后，过滤，得滤饼，将滤饼于温度为80℃的条件下干燥30min后，得预处理四钛酸钾，将预处理四钛酸钾与缓冲溶液按质量比1：12混合，并加入预处理四钛酸钾质量0.2～0.6倍的大豆分离蛋白、预处理四钛酸钾质量0.3～0.5倍的1-(3-二甲氨基丙基-3)-乙基碳二亚胺盐酸盐、预处理四钛酸钾质量0.3～0.8倍的N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性四钛酸钾，将改性四钛酸钾与质量分数为60％的乙醇溶液按质量比1：20混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入改性四钛酸钾质量1～4倍的正硅酸乙酯，调节烧瓶内物料的pH至10～11后，于温度为40℃的条件下搅拌反应6h后，过滤，得复合添加剂坯料，将复合添加剂坯料于温度为65℃的条件下干燥5h，得复合添加剂；

(3)将铝合金坯料加热至熔融，并向熔融的铝合金坯料中加入铝合金坯料质量0.01精炼剂和铝合金坯料质量0.02倍的步骤(2)所得复合添加剂，于氮气氛围加热至1200～1500℃，混合1～2h后，降温至750～850℃，并浇筑，得高韧性耐磨铝合金。

8.根据权利要求6所述的一种高韧性耐磨铝合金的加工工艺，其特征在于，步骤(3)所述精炼剂为氯化钠、氟硅化钠、氟化钙、氟铝化钠和氟化钠中的至少一种。