[发明专利]一种制备耐高温高强度铸造铝铜合金的方法

权利要求书

1.一种制备耐高温高强度铸造铝铜合金的方法，是向熔炼均匀的铝铜合金中添加铝铜合金质量0.3～1.0wt%的Al-Ti-SiC中间合金铸锭，熔炼均匀，经固溶时效热处理后得到耐高温高强度铸造铝铜合金；

其中，所述的Al-Ti-SiC中间合金是以Al粉40～50wt%、Ti粉45～55wt%、纳米SiC粉5～15wt%混合压制成型，真空下高温自蔓延燃烧得到自蔓延产物，再将自蔓延产物加入熔化的铝液中，稀释至Ti元素含量5～5.3wt%，浇注得到的中间合金。

2.根据权利要求1所述的制备耐高温高强度铸造铝铜合金的方法，所述方法包括：

1)、按照Al粉40～50wt%、Ti粉45～55wt%、纳米SiC粉5～15wt%的比例，将原料混合后，于真空球磨罐中球磨混合得到合金粉末；

2)、将所述合金粉末冷压成型，于945～955℃真空环境中进行自蔓延反应得到自蔓延产物；

3)、在熔化的铝液中加入上述自蔓延产物，至铝液中Ti元素含量为5～5.3wt%，熔炼均匀并降温至708～712℃，浇注制备Al-Ti-SiC中间合金铸锭；

4)、将铝铜合金精炼熔化后，控制温度在730～750℃，加入铝铜合金质量0.3～1.0wt%的Al-Ti-SiC中间合金铸锭，惰性气体保护下熔炼均匀，浇注得到改性铸造铝铜合金；

5)、对改性铸造铝铜合金进行固溶时效热处理，制备得到耐高温高强度铸造铝铜合金。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述Al粉和Ti粉的粒径不大于200μm，纳米SiC粉的粒径不大于40nm。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征是所述球磨混合是在(2.0～3.0)×10^-3Pa的真空条件下，按照球料比为8∶1，以转速230～250rpm将原料球磨混合5～8h。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征是将所述合金粉末以载荷15～30kN进行冷压成型。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征是所述熔化的铝液是将纯铝锭在940～960℃熔化完全后得到的熔液。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征是将自蔓延产物加入熔化的铝液中，每隔13～15min搅拌1～2min，至自蔓延产物颗粒全部熔化，静置降温至铝液温度708～712℃，并保证静置时间不少于10min，将降温后的铝液浇注在预热至230～250℃的铸锭模具中制备Al-Ti-SiC中间合金铸锭。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征是在730～780℃下将铝铜合金精炼熔化，所述精炼包括C₂Cl₆除气和扒渣处理，且除气时铝铜合金熔液的温度不低于730℃。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征是在铝铜合金中加入Al-Ti-SiC中间合金，惰性气体保护下电磁搅拌熔炼均匀，将铝铜合金熔液静置降温至708～712℃，浇注在预热至220～230℃的金属模具中得到改性铸造铝铜合金。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述固溶时效热处理为T5热处理，包括将铝铜合金置于热处理炉中，530～540℃下保温12～16h，取出于45～55℃水中进行水淬的固溶处理，以及将固溶处理后的铝铜合金置于时效炉中，150～160℃下时效处理8～10h。