[发明专利]一种含稀土Y共晶的高强耐热铸造铝铜合金及制备方法

权利要求书

1.一种含稀土Y共晶的高强耐热铸造铝铜合金，其特征在于，所述铝铜合金中各组分的质量百分比为：Cu：6.5-7.8％，Mg：0.1-0.4％，Ag：0.8-1.2％，Y：0.1-0.5％，Mn：0.2-0.4％，V：0.1-0.3％，Cd：0.1-0.3％，Ti：0.1-0.3％，B：0.02-0.06％，余量为Al，Ti和B的质量比为5：1，在铝铜合金中形成有Al₈Cu₄Y共晶组织，对铝铜合金铸件进行固溶处理和欠时效热处理：在525-530℃下保温10-14h，迅速水淬至室温；在155-170℃下保温10-14h，空冷至室温。

2.根据权利要求1所述的含稀土Y共晶的高强耐热铸造铝铜合金，其特征在于：所述铝铜合金中各组分的质量百分比为：Cu：7.0％，Mg：0.25％，Ag：1.0％，Y：0.3％，Mn：0.3％，V：0.2％，Cd：0.2％，Ti：0.2％，B：0.04％，余量为Al。

3.一种根据权利要求1或2所述的含稀土Y共晶的高强耐热铸造铝铜合金的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

S1、准备原料；按合金组分准备原料，其中Al、Mg、Ag和Cd为纯金属，Cu、Mn、V、Y、Ti和B分别为Al-45%Cu、Al-10%Mn、Al-4.2%V、Al-20%Y和Al-5%Ti-B中间合金；

S2、工具准备；合金熔炼所使用的工具，需用氧化锌涂料进行涂覆，并在150-200℃下烘干4-6h；合金浇铸所使用的模具需在200-400℃下预热2-4h；

S3、熔炼;将纯Al和Al-45%Cu加热至760-780℃，待其完全熔化后，进行除渣处理；加入Al-10%Mn、Al-4.2%V和纯Ag，待其完全熔化后，通入纯度≥99.9％的高纯氩气并强烈搅拌对熔体进行精炼20-30min，接着进行除渣处理；将炉温降至720-730℃，用钟罩将纯Mg、纯Cd和Al-20%Y压入熔体，待其完全熔化后进行缓慢搅拌，接着加入Al-5%Ti-B晶粒细化剂，并静置10-20min；撇渣后将金属液浇注到模具中得到铸件；

S4、热处理；对铸件进行高温固溶处理和欠时效热处理。

4.根据权利要求3所述的含稀土Y共晶的高强耐热铸造铝铜合金的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中准备好原料后，将原料在150-200℃下预热1-2h，除去原料中所含的水分，纯Mg和纯Cd用铝箔包裹严实。

5.根据权利要求3所述的含稀土Y共晶的高强耐热铸造铝铜合金的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中的固溶处理和欠时效热处理分别是：在530℃下保温12h，迅速水淬至室温；在165℃下保温12h，空冷至室温。

6.根据权利要求3所述的含稀土Y共晶的高强耐热铸造铝铜合金的制备方法，其特征在于：通过步骤S1-S4后最终制备的高强耐热铝合金试棒的力学性能指标为：室温抗拉强度450-470 MPa，屈服强度365-385 MPa，断后伸长率4-7%； 300℃高温抗拉强度205-225 MPa，屈服强度200-220 MPa，断后伸长率7-11%。