[发明专利]一种4系铝合金及4系铝合金棒的制备方法

说明书

本发明提供一种4系铝合金及4系铝合金棒的制备方法，按照质量百分数计，4系铝合金包括8％～11％的Si、1.0％～1.5％的Cu、0.7％～1.2％的Mg、0.8％～1.1％的Ni、0.3％～0.6％的Mn、0～0.8％的Fe、0～0.1％的Cr、0.08％～0.15％的Ti、0.1％～0.35％的Nd，其余为Al。本发明提供的4系铝合金，通过添加Nd元素，将粗大的板条状共晶硅细化为纤维状的硅相，降低对铝基体的割裂作用，从而使得该4系铝合金进行铸造过程中，内部不易于出现裂纹，即使Φ90mm以下的铝合金棒，也可通过铸造工艺直接进行制备，省去挤压工艺，简化制造过程，降低金属损耗，降低能耗。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，具体而言，涉及一种4系铝合金及4系铝合金棒的制备方法。

背景技术

4系铝合金，如4032铝合金，结合了铝基体轻量化和硅相热膨胀系数小、硬度高、耐磨性好的特点，是制造空调压缩机活塞、涡盘及其它高温工况下运行零部件的材料。

由于现有的4系铝合金棒在铸造过程中，尤其是直径较小的4系铝合金棒，内部易于出现裂纹，因此，目前市场上Φ90mm以下的4系铝合金棒，多采用垂直工艺制备成大直径铸造棒，再通过挤压工艺将直径改变为Φ90mm以下的铝合金棒，然后再用作锻造原材料。

该直径较小的4系铝合金棒的制造工艺复杂，效率较低。

发明内容

本发明解决的问题是现有的Φ90mm以下的铝合金棒制造工艺复杂。

为解决上述问题，本发明提供一种4系铝合金，按照质量百分数计，包括8％～11％的Si、1.0％～1.5％的Cu、0.7％～1.2％的Mg、0.8％～1.1％的Ni、0.3％～0.6％的Mn、0～0.8％的Fe、0～0.1％的Cr、0.08％～0.15％的Ti、0.1％～0.35％的Nd，其余为Al。

本发明的另一目的在于提供一种4系铝合金棒的制备方法，由如上所述的4系铝合金制备得到；所述4系铝合金棒的制备方法包括如下步骤：

S1：按照4系铝合金棒中各成分的质量百分数，称取原料；

S2：将所述原料升温熔化，得到铝液；

S3：所述铝液的温度达到750℃～770℃时，对所述铝液进行精炼，得到精炼后的铝液；

S4：对所述精炼后的铝液进行静置，降温；

S5：将所述精炼后的铝液降温至690℃～710℃，采用AlTi5C0.18丝进行细化处理，并进行除气，过滤除去杂质，得到细化处理后的铝液；

S6：将所述细化处理后的铝液置于模具中，于铸造温度为670℃～690℃、铸造速度为250mm/min～550mm/min，以及100ton/h～120ton/h冷却水激冷作用条件下，进行铸造，得到铸造棒；

S7：对所述铸造棒进行T6热处理，得到4系铝合金棒。

可选地，步骤S2包括：将所述原料升温至690℃后，开启搅拌，得到所述铝液。

可选地，对所述铝液进行精炼包括：向所述铝液中通入氩气与精炼剂，精炼20min。

可选地，对所述铝液进行精炼处理后，还包括对所述铝液内的浮渣进行清除。

可选地，步骤S5中的除气包括：采用惰性气体保护的双转子除气装置进行除气。

可选地，对所述铸造棒进行T6热处理中，固溶温度为505℃～520℃，固溶时间为4h～5h。

可选地，对所述铸造棒进行T6热处理中，时效温度为165℃～175℃，时效时间为7h～9h。

与现有技术相比，本发明提供的4系铝合金具有如下优势：