[发明专利]一种含镨和镱的耐腐蚀压铸铝合金的制备方法

摘要

一种含镨和镱的耐腐蚀压铸铝合金的制备方法，各元素质量百分比组成为：硅3.0~4.5wt.%，镁0.5~1wt.%，铜0.5~1wt.%，镱0.3~0.5wt.%，其余为铝和不可避免的杂质。控制合金中不同元素的含量。经稀土镨和镱精炼之后，弱化了合金中金属间化合物与铝基体之间的电偶腐蚀反应，且不影响合金固有的优异属性；压铸成型可获得表面光洁度高且组织致密的铝合金材料，一定程度上改善合金抗腐蚀性能。后续对其进行了二级固溶处理和低温时效处理，使得Cu、Fe等不活泼元素充分溶解，从而进一步降低了铝基与其他活泼合金元素之间的电偶腐蚀影响。本发明合金材料的抗腐蚀性能大幅提升。

主权项

1.一种含镨和镱的耐腐蚀压铸铝合金的制备方法，其特征包括以下步骤：其各元素质量百分比组成为：硅3.0~4.5wt.%，镁0.5~1wt.%，铜0.5~1wt.%，镨0.3~0.5wt.%，镱0.3~0.5wt.%，其余为铝和不可避免的杂质；所述的不可避免杂质总和在合金中的含量不超过0.38wt.%，且所述的不可避免杂质中铁在合金中的含量不超过0.09wt.%；先将一定质量的纯铝锭在熔炼温度为700~720℃的刚玉坩埚内融化，保温5~10分钟；后将步骤（2）炉温升至810~830℃，然后将预烘干的Al‑10Si合金平均分为若干等份加入升温后的熔体内，每次加入Al‑10Si合金的量为熔体总质量的1.0~2.5wt.%；每次加入后均采用双叶搅拌器搅拌，全部加入后静置保温5~10分钟，该过程通入氩气进行保护；将预烘干的Al‑10Mg合金平均分为若干等份加入步骤（3）所述的熔体内，每次加入Al‑10Mg合金的量为熔体总质量的0.2~0.4wt.%；每次加入后均采用双叶搅拌器搅拌，全部加入后静置保温5~10分钟，该过程通入氩气进行保护；将预烘干的Al‑10Cu合金平均分为若干等份加入步骤（4）所述的熔体内，每次加入Al‑10Cu合金的量为熔体总质量的0.1~0.3wt.%；每次加入后均采用双叶搅拌器搅拌，全部加入后静置保温5~10分钟，该过程通入氩气进行保护；进行精炼，将预烘干的Al‑10Pr合金平均分为若干等份加入步骤（5）所述的熔体内，然每次加入Al‑10Pr合金的量为熔体总质量的0.1~0.3wt.%；每次加入后均进行超声处理，超声功率为650~700W，超声频率为25000~30000Hz，超声时间与Al‑10Pr合金的添加量成正比例关系，且Al‑10Pr合金的添加量每增加0.1wt.%超声时间增加2~3min；全部加入后静置保温15~25分钟；该过程通入氩气进行保护；将预烘干的Al‑10Yb合金平均分为若干等份加入步骤（6）所述的熔体内，然每次加入Al‑10Yb合金的量为熔体总质量的0.1~0.3wt.%；每次加入后均进行超声处理，超声功率为700~750W，超声频率为27000~32000Hz，超声时间与Al‑10Yb合金的添加量成正比例关系，且Al‑10Yb合金的添加量每增加0.1wt.%超声时间增加2~3min；全部加入后静置保温20~30分钟；该过程通入氩气进行保护；搅拌静置结束后所得混合熔体进行扒渣，扒渣后取样分析，将成分合格后的熔体温度降至680~710℃保温待用；将步骤（7）所得成分合格后的熔体倒入压铸机浇口，压铸成柱状铝合金材料；压铸工艺设定如下：浇注温度680~710℃℃，料柄厚度60mm，模具温度150~170℃；压射力为330kN，锤头直径为50mm；压射压力116MPa，压射时间3S，冷却时间2S，留模时间10S；压铸过程中模柄动作行程位置为：一快位置为80mm，二快位置为270mm，增压位置为280mm，跟踪位置为350mm；对步骤（8）得到的铝合金材料置于电阻炉内进行第一级固溶处理，固溶处理温度为450±3℃，保温时间2.5~3.5小时，后迅速放入温度为60~70℃水中冷却；对步骤（9）得到材料置于电阻炉内进行第二级固溶处理，固溶处理温度为490±3℃，保温时间3~4小时，后迅速放入温度为60~70℃水中冷却；将步骤（10）所得的材料置于130±3℃温度下进行时效处理，时效时间为5~6小时，随后空冷得到一种含镨和镱的耐腐蚀铝合金。