[发明专利]一种AHS铝合金的铸造工艺及AHS铝合金

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，尤其涉及一种AHS铝合金的铸造工艺及AHS铝合金。

背景技术

AHS合金是Al-Si系活塞合金的一种，其成分相当于国产牌号ZL108和美国牌号的SAE328合金，此合金一般用于金属型铸造。AHS合金成分接近Al-Si合金共晶点，其流动性好，气密性高，无热裂性倾向，也无气孔和缩松等现象，而且该合金强度高，热膨胀系数小，耐磨性能好，高温性能也令人满意。另外，AHS合金不同于ZL108和SAE328合会的是，它是一种变形铝合金，从而有着更好的力学性能和加工性能。因此，它比一般铸造铝硅合金更适用于制造内燃发动机活塞和起重滑轮等部件，从而有着广阔的发展前景。

AHS铝合金的挤压棒材主要用于锻造中、小缸径的中、高速内燃机活塞，AHS铝合金挤压棒用锭坯采半连续熔铸法生产。在实际生产中，采用半连续熔铸热顶铸造工艺生产的Φ250mm铸锭，熔铸工艺控制不当时，铸锭低倍试片常出现粗大晶粒、不同程度的羽毛状晶、粗大针状共晶硅、粗大块状初晶硅组织，挤压制品低倍检测存在花斑状缺陷，该缺陷的存在严重降低了制品机械性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种AHS铝合金的铸造工艺及AHS铝合金，本发明提供的AHS铝合金的铸造工艺能够降低AHS铝合金的晶粒度，提高AHS铝合金的产品性能。

本发明提供了一种AHS铝合金铸造工艺，包括以下步骤：

A)将Al-Si中间合金、纯Cu板和99.7％Al锭，在熔炼加热炉中进行熔炼，得到铝合金熔体；B)将变质剂加入到所述步骤A)得到的铝合金熔体中，进行变质细化处理，得到细化的铝合金熔体；所述变质剂包括Sr类变质剂和/或硼类变质剂；

C)将所述步骤B)得到的细化的铝合金熔体进行铸造，得到AHS铝合金。

优选的，所述熔炼的温度为730～770℃。

优选的，所述熔炼的时间为3～7小时。

优选的，所述步骤A)具体包括以下步骤：

将Al-Si中间合金、纯Cu板和99.7％Al锭，在熔炼加热炉中进行熔炼，待熔体完全融化后，熔体温度在720～740℃时加入纯Mg锭。

优选的，所述Sr类变质剂包括Al-Sr中间合金；

所述Sr类变质剂中的Sr元素的质量分数为所用原料总量的0.02～0.05％。

优选的，所述硼类变质剂包括Al-B中间合金；

所述硼类变质剂中硼元素的质量分数为所用原料总量的0.01～0.04％。

优选的，所述变质处理的温度为720～740℃；

所述变质处理的时间为10～25分钟。

优选的，所述铸造的速度为90～100mm/min；

所述铸造的温度为710～730℃。

优选的，所述铸造过程中的水压为0.04～0.08MPa。

本发明提供一种AHS铝合金，按照上述技术方案所述铸造工艺制备得到。

本发明提供了一种AHS铝合金铸造工艺，包括以下步骤：A)将Al-Si中间合金、纯Cu板、纯Mg锭和99.7％Al锭，在熔炼加热炉中进行熔炼，得到铝合金熔体；B)将变质剂加入到所述步骤A)得到的熔体中，进行变质细化处理；所述变质剂包括Sr类变质剂和/或硼类变质剂；C)将所述步骤B)得到细化的铝合金熔体进行铸造，得到AHS铝合金。本发明提供的铸造工艺在对AHS铝合金变质细化的过程中，没有采用Ti类变质剂，而是采用了Sr类变质剂和/或硼类变质剂，对Si类铝合金具有明显的细化效果，试验结果表明，以八级晶粒度为标准，本发明提供的铸造工艺得到的AHS铝合金的晶粒度为1～3级。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1得到的AHS铝合金铸锭的低倍检测图；

图2为本发明实施例1得到的AHS铝合金铸锭在500×下的高倍检测图；

图3为本发明实施例1得到的AHS铝合金挤压棒的低倍检测图；

图4为本发明实施例1得到的AHS铝合金挤压棒在500×下的高倍检测图；

图5为本发明实施例2得到的AHS铝合金铸锭的低倍检测图；

图6为本发明实施例2得到的AHS铝合金铸锭在500×下的高倍检测图；