[发明专利]一种制备复合强化合金的方法

说明书

本发明公开了一种制备复合强化合金的方法，本发明在传统A356合金的成分基础上，添加微量Ti、Zr元素进行合金化改性，通过熔炼铸造得到铸锭。经本发明工艺制得的A356合金与目前传统工艺生产的A356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A356铸造合金简单易行，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。

技术领域

本发明主要涉及合金加工的技术领域，具体涉及一种制备复合强化合金的方法。

背景技术

第二次工业革命之后，特别是进入新世纪以来，汽车行业逐渐兴盛，随着科学技术的发展和能源消耗所带来问题的日益严重，部分汽车零部件中的钢结构被逐渐摒弃，取而代之的是铝合金零件，这大大减轻了汽车的自身重量。目前，绝大多数轿车轮穀、活塞材料均已采用铅合金，如A356,A390等。

近几年，我国很多城市出现了非常严重的雾靈天气，影响了人们的正常生活，治理空气污染经到了刻不容缓的地步，而汽车尾气的大量排放是造成雾靈天气的主要原因之一。因此，在汽车行业大力发展环境友好、节约能源的新型轻质铅合金材料势在必行。

依据国家对铝工业发展的规划和期许，开发出低成本、高性能的铝合金产品迫在眉睫，对推动社会进步和人民生活水平的提高具有重大意义。

过渡族金属元素Ti，Zr在铝合金中因形成初生相或沉淀相而发挥着强化作用。

发明内容

本发明主要提供了一种制备复合强化合金的方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

本发明所提供的合金成分（质量百分比，%）为：Si为7.0%、Mg为0.35%、Cu为0.05%、Zr为0.20%、Ti为0.05~0.20%、铝为平衡余量。

本发明主要通过以下步骤制得该复合强化合金：

步骤一，按目标成分配原料；

按照合金中Al、Si、Mg、Cu、Zr和Ti的质量百分比，称取对应质量的A356一次铝材料、Al-Zr中间合金及Al-Ti-B中间合金；

步骤二，熔炼铸造制备合金铸锭；

（1）将步骤1配制的A356一次铝材料加入到预热好的坩埚内，而后随炉一起升温到730℃，待其全部熔化，静置并保温25min；

（2）将步骤1配制的Al-Zr中间合金及Al-Ti-B中间合金加入到已熔化的合金熔液中，待其全部熔化，静置并保温15min, 待其全部熔化后搅拌，并保温静置10min，使其成分扩散均匀；

（3）采用占熔体质量分数1%~1.5%的C2Cl6精炼剂进行精炼除气，将精炼后所得的铝合金熔体在700℃静置保温10~15min，用扒渣工具除渣后进行浇注；

步骤三，将铸锭切为拉伸试样；

将步骤二所得到的铸锭使用DK77-20型电火花数控线切割机切为100mm´10mm´10mm的长方体试样，使用CJ0625型车床加工成标准拉伸试样，得到所需的样品。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

（1）本发明由于合金中所设计的Si元素含量为7.0%，使得此成分的Al-Si合金铸造成型，液态金属流动性好可以很好的填充型腔；