[发明专利]一种高强Al-Si铸锻合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种采用微合金化和温压工艺复合制备高强Al‑Si铸锻合金的方法，在传统Al‑Si铸锻合金的成分基础上，添加微量Mg、Cu、Zr和稀土Sc元素进行合金化改性，通过熔炼铸造得到铸锭，而后对铸锭在适当的温度和应变速率下进行温压处理制备出高强Al‑Si铸锻合金。本发明制得的高强Al‑Si铸锻合金与目前传统工艺生产的Al‑Si铸造合金相比，性能得到显著提高，而且采用此工艺方法制备高强Al‑Si铸锻合金简单易行，生产成本低廉，在航空、航天、汽车、机械制造领域具有非常广阔的生产应用前景，适用于大规模工业化生产。

主权项

1.一种采用微合金化和温压工艺复合制备高强Al‑Si铸锻合金的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：配料按照配比量称取对应质量的纯Al、Al‑Si中间合金、Al‑Mg中间合金、Al‑Cu中间合金、Al‑Zr中间合金及Al‑Sc中间合金；步骤2：熔炼铸造制备合金铸锭2a、将步骤1称取的纯Al、Al‑Si中间合金加入到预热好的坩埚内，而后随炉一起升温到730℃，全部熔化后静置并保温25min；2b、将步骤1称取的Al‑Cu中间合金、Al‑Zr中间合金加入到2a中获得的合金熔液中，全部熔化后静置并于730℃保温15min；2c、将2b获得的合金熔液的温度降至700℃，用铝箔包裹加入步骤1称取的Al‑Sc中间合金、Al‑Mg中间合金，全部熔化后搅拌，并于700℃保温静置10min，使其成分扩散均匀；2d、向2c获得的合金熔液中加入精炼剂C2Cl6精炼除气，将精炼后所得的铝合金熔体在700℃保温静置10～15min后用扒渣工具除渣，最后在矩形金属模具中浇铸成型，获得合金铸锭；步骤3：温压处理将步骤2获得的合金铸锭在温度和速率可控的压力机上进行压制，压制完成后将试样迅速置入水中，冷却后即得高强Al‑Si铸锻合金；压制温度为250～350℃，应变速率为0.4×10‑3s‑1～0.4×10‑1s‑1，压缩量为70％；所述高强Al‑Si铸锻合金的成分按质量百分比构成如下：Al 95.24％，Si 3.5％，Mg 0.50％，Cu 0.50％，Zr 0.21％，Sc 0.05％。