本發明專利技術公開了一種抗沖擊鋁合金型材及其制備方法，該合金按重量百分比組成為：Si0.6-0.9、Cu5.2-6.6、Mn0.3-0.6、Fe≤0.30、Zn≤0.1、Nb0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Zr0.25-0.45、Ta0.2-0.3、Bi0.08-0.16、Ce0.04-0.07、Gd0.02-0.05、Pr0.01-0.03，余量為Al。本發明專利技術通過優化合金成分以及采用科學合理的熱處理工藝，不僅能提高合金的力學性能，尤其是高溫力學性能；而且能夠提高強化相的穩定性，阻止強化相的析出和長大，提高合金的抗沖擊性。本發明專利技術制得的鋁合金具有高強，高韌，高抗沖擊，耐蝕，熱穩定性好，可焊接性和成形性好等特點，可用于制作發動機氣缸蓋。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，屬于鋁合金材料領域。
技術介紹
鋁合金型材具有強度高、重量輕、穩定性強、耐腐蝕性好、可塑性好、變形量小、無污染、無毒，使用壽命長，回收性好等特點，是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶、建筑、裝修及化學工業中已大量應用。其中發動機鋁合金氣缸蓋在工作時需承受急劇的加熱和瞬間的爆炸沖擊，故對于發動機氣缸蓋要求具有良好的抗沖擊性能。因此，急需開發一種抗沖擊鋁合金型材，以滿足發動機氣缸蓋的性能要求。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種適用于發動機氣缸蓋的抗沖擊招合金型材及其制備方法。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下: 一種抗沖擊鋁合金型材，該合金按重量百分比組成為:Si0.6-0.9、Cu 5.2-6.6、Mn0.3-0.6、Fe ≤ 0.30、Zn≤ 0.1、Nb 0.15-0.25、Ti 0.1-0.2、Zr 0.25-0.45、Ta 0.2-0.3、Bi 0.08-0.16、Ce 0.04-0.07, Gd 0.02-0.05, Pr 0.01-0.03，余量為 Al。本專利技術抗沖擊鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟: (1)按配方配比計算稱取爐料，取鋁錠、銅錠加入熔化爐中加熱熔化，當熔液溫度達720-740°C時，依次加入Al-3wt%Mn中間合金、Al_5wt%Si中間合金、Al_lwt%Ti中間合金、待其全部熔化后，調溫至740-760°C，加入Al-2.5wt%Nb中間合金、Al_lwt%Bi中間合金、Al-2wt%Ta中間合金，攪拌10-15min后調溫至725_745°C，加入熔液重量1_2%的精煉劑，精煉20-30min后扒渣，調溫至710-730°C，加入其它剩余元素合金成分，攪拌15_20min后，取樣分析、調整至合格；然后以氣體流量為1.2-1.8L/min通70%Ar+20%Cl2+10%CCl2F2除氣精煉15-20min，扒渣，靜置20_30min后取樣進行爐前快速分析，分析結果符合合金成分要求即可出爐澆注即可出爐澆注，澆注溫度為690-710°C ； (2)將得到的鑄坯進行均勻化處理:以200-250°C/h升溫至420-460°C，保溫4_8h，再以 100-150°C /h 降溫至 210-240°C，保溫 2_3h，再以 150_200°C /h 升溫至 480_500°C，保溫5-10h，然后強風風冷至150-180°C，保溫l_2h，空冷至室溫； (3)將均勻化后的鑄坯擠壓成型，擠壓溫度為465-495°C，擠壓比為18-24:1，然后將擠出的型材進行固溶處理:在470-490°C下保溫l_2h，然后置于(20±5) V 5%NaCl鹽水中淬火鋁合金型材降溫至50°C以下，取出型材進行時效處理:先在100-150°C下保溫10-15h，空冷至室溫，再在60-80°C下保溫15-20h，空冷至室溫。所述精煉劑的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:二氧化硅30-40、氯化鈉15-25、氟鋁酸鈉10-15、氟化鈣5-10、硫酸鈉12-18、硝酸鈉5_10、鋁粉8_14、白云石20-30、硅灰石10-15、凹凸棒土 10-15 ;b、將白云石、硅灰石、凹凸棒土分別粉碎過50-80目篩，混合均勻后在1160-1220°C下煅燒l_2h，水淬得破碎的顆粒，然后加水打漿制成濃度為40-50%的漿液，然后加入余下原料，1000-1500rpm高速研磨20_30min，然后將研磨后的漿液進行流化床噴霧造粒，進風溫度為160-180°C，流化床料層溫度94-98°C，噴槍壓力0.2-0.25MPa，得粒徑為1.5_3mm的精煉劑。本專利技術的有益效果: 本專利技術通過優化合金成分以及采用科學合理的熱處理工藝，不僅能提高合金的力學性能，尤其是高溫力學性能；而且能夠提高強化相的穩定性，阻止強化相的析出和長大，提高合金的抗沖擊性。本專利技術制得的鋁合金具有高強，高韌，高抗沖擊，耐蝕，熱穩定性好，可焊接性和成形性好等特點，可用于制作發動機氣缸蓋。【具體實施方式】實施例 一種抗沖擊鋁合金型材，該合金按重量百分比組成為:Si0.6-0.9、Cu 5.2-6.6、Mn0.3-0.6、Fe ( 0.30、Zn ( 0.1、Nb 0.15-0.25、Ti 0.1-0.2、Zr 0.25-0.45、Ta 0.2-0.3、Bi 0.08-0.16、Ce 0.04-0.07, Gd 0.02-0.05, Pr 0.01-0.03，余量為 Al。抗沖擊鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟: (1)按配方配比計 算稱取爐料，取鋁錠、銅錠加入熔化爐中加熱熔化，當熔液溫度達730°C時，依次加入Al-3wt%Mn中間合金、Al-5wt%Si中間合金、Al_lwt%Ti中間合金、待其全部熔化后，調溫至750°C，加入Al-2.5wt%Nb中間合金、Al-lwt%Bi中間合金、Al-2wt%Ta中間合金，攪拌15min后調溫至735°C，加入熔液重量1.5%的精煉劑，精煉25min后扒渣，調溫至720°C，加入其它剩余元素合金成分，攪拌15-20min后，取樣分析、調整至合格；然后以氣體流量為1.6L/min通70%Ar+20%Cl2+10%CCl2F2除氣精煉20min，扒渣，靜置25min后取樣進行爐前快速分析，分析結果符合合金成分要求即可出爐澆注即可出爐澆注，澆注溫度為700 V ； (2)將得到的鑄坯進行均勻化處理:以250°C/h升溫至450°C，保溫6h，再以150°C /h降溫至230°C，保溫3h，再以200°C /h升溫至495°C，保溫8h，然后強風風冷至160°C，保溫Ih，空冷至室溫； (3)將均勻化后的鑄坯擠壓成型，擠壓溫度為475°C，擠壓比為22:1，然后將擠出的型材進行固溶處理:在480°C下保溫lh，然后置于20°C 5%NaCl鹽水中淬火鋁合金型材降溫至50°C以下，取出型材進行時效處理:先在120°C下保溫15h，空冷至室溫，再在70°C下保溫20h，空冷至室溫。所述精煉劑的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:二氧化硅30、氯化鈉25、氟鋁酸鈉10、氟化鈣5、硫酸鈉18、硝酸鈉8、鋁粉12、白云石25、硅灰石10、凹凸棒土 10 ；b、將白云石、硅灰石、凹凸棒土分別粉碎過50目篩，混合均勻后在1220°C下煅燒lh，水淬得破碎的顆粒，然后加水打漿制成濃度為50%的漿液，然后加入余下原料，1000rpm高速研磨30min，然后將研磨后的漿液進行流化床噴霧造粒，進風溫度為165°C，流化床料層溫度96°C，噴槍壓力0.22MPa，得粒徑為1.5mm的精煉劑。經檢驗，所得鋁合金型材的主要性能為:抗拉強度為512MPa，屈服強度為396MPa，延 伸率為 14.6% ;沖擊韌性(ak) 78J cnT2。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種抗沖擊鋁合金型材，其特征在于，該合金按重量百分比組成為：Si0.6?0.9、Cu?5.2?6.6、Mn?0.3?0.6、Fe≤0.30、Zn≤0.1、Nb?0.15?0.25、Ti?0.1?0.2、Zr?0.25?0.45、Ta?0.2?0.3、Bi?0.08?0.16、Ce?0.04?0.07、Gd?0.02?0.05、Pr?0.01?0.03，余量為Al。
【技術特征摘要】
1.一種抗沖擊鋁合金型材，其特征在于，該合金按重量百分比組成為:Si0.6-0.9、Cu5.2-6.6、Mn 0.3-0.6、Fe ≤ 0.30、Zn ≤ 0.1、Nb 0.15-0.25、Ti 0.1-0.2、Zr 0.25-0.45、Ta 0.2-0.3, Bi 0.08-0.16、Ce 0.04-0.07, Gd 0.02-0.05, Pr 0.01-0.03，余量為 Al。2.如權利要求1所述的抗沖擊鋁合金型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按配方配比計算稱取爐料，取鋁錠、銅錠加入熔化爐中加熱熔化，當熔液溫度達720-740°C時，依次加入Al-3wt%Mn中間合金、Al_5wt%Si中間合金、Al_lwt%Ti中間合金、待其全部熔化后，調溫至740-760°C，加入Al-2.5wt%Nb中間合金、Al_lwt%Bi中間合金、Al-2wt%Ta中間合金，攪拌10-15min后調溫至725_745°C，加入熔液重量1_2%的精煉劑，精煉20-30min后扒渣，調溫至710-730°C，加入其它剩余元素合金成分，攪拌15_20min后，取樣分析、調整至合格；然后以氣體流量為1.2-1.8L/min通70%Ar+20%Cl2+10%CCl2F2除氣精煉15-20min，扒渣，靜置20_30min后取樣進行爐前快速分析，分析結果符合合金成分要求即可出爐澆注即可出爐澆注，澆注溫度為690-710°C ； (2)將得到的鑄坯進行均勻化處理:以200-250°C/h升...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張新南，
申請(專利權)人：安徽乾通教育制造有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34
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