[发明专利]一种V代Fe强化亚共晶铝硅合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种V代Fe强化亚共晶铝硅合金及其制备方法，属于铸造金属材料技术领域。解决了现有技术中铁元素的存在会降低铝合金的力学性能的技术问题。本发明的V代Fe强化亚共晶铝硅合金，包括：7wt％‑9wt％Si、0.35wt％‑0.75wt％Fe、0.08wt％‑0.15wt％Cu、0.4wt％‑0.8wt％Mg、0.05wt％‑0.3wt％V、0.03wt％‑0.15wt％Sr，余量为Al及不可避免的杂质元素。该亚共晶铝硅合金的力学性能得到大幅度的提升，合金屈服强度、抗拉强度及延伸率可分别提升11.4％‑25.0％、21.8％‑27.6％、116.0％‑118.9％。

技术领域

本发明属于铸造金属材料技术领域，具体涉及一种V代Fe强化亚共晶铝硅合金及其制备方法。

背景技术

铝硅合金(aluminium silicon alloy，Al-Si合金)是一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金，由于密度小，导电性、导热性能好，又具有一定强度以及耐蚀性能，因此广泛地应用于航空、交通、建筑、汽车等重要行业，已成为极其重要的工业材料。

现有技术中，从节省成本、环境保护以及节约能源的角度考虑，再生铝合金已经成为铝合金熔炼的主要原料，但由于金属的遗传效应，铁元素会无法避免地随着熔炼进入铝合金中，而且这种积累会随着回收次数的增加越发明显；另外，在实际的生产中，为保证铸件顺利脱模，经常会人为加入一定量的铁元素；在铝合金中，铁元素的存在往往会严重割裂基体，大幅降低铝合金的力学性能，因此，研究一种既保留良好脱模性，又可以大幅度降低铁元素对铝合金危害的制备方法具有巨大的现实意义。

发明内容

有鉴于此，为解决现有技术中铁元素的存在会降低铝合金的力学性能的技术问题，本发明提供一种V代Fe强化亚共晶铝硅合金及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下。

本发明提供一种V代Fe强化亚共晶铝硅合金，包括：7wt％-9wt％Si、0.35 wt％-0.75wt％Fe、0.08wt％-0.15wt％Cu、0.4wt％-0.8wt％Mg、0.05wt％-0.3 wt％V、0.03wt％-0.15wt％Sr，余量为Al及不可避免的杂质元素。

优选的是，Si为7.9-8.0wt％，Fe为0.4-0.6wt％，Cu为0.1-0.12wt％，Mg为0.59wt％-0.61wt％，Sr为0.04wt％。

本发明还提供上述一种V代Fe强化亚共晶铝硅合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按组成称取纯Al、Al-Si合金、Al-Cu合金、纯Mg、Al-Fe合金、 Al-V合金和Al-Sr合金；

步骤二、将纯Al、Al-Si合金和Al-Cu合金熔炼并搅拌均匀，降温，加入 Al-Fe合金、Al-V合金和纯Mg，熔炼并搅拌均匀，得到合金液；

步骤三、向合金液中添加Al-Sr合金，熔炼并搅拌均匀后，保温，得到变质后的合金液；

步骤四、对变质后的合金液精炼；

步骤五、将精炼后的合金液浇铸至的模具中，自然冷却，得到铸件。

优选的是，熔炼前，将纯Al、Al-Si合金、Al-Cu合金、Al-V合金、Al-Fe 合金和纯Mg预热至200℃。

优选的是，细化变质前，将Al-Sr合金预热至200℃。

优选的是，保温时间为10min。

优选的是，精炼的过程为：向变质后的合金液中，通入高纯氩气，吹气2min 后，撇渣，静止2min，氩气气压1-1.5MPa，流量为0.8-1.2L/min。

优选的是，模具预热至100℃。