[发明专利]一种高强度铝合金的铸造方法

说明书

本发明公开了一种高强度铝合金的铸造方法，先进行铝锭熔融，将铝锭置于熔融炉中在氮气气氛下进行梯度式升温使铝锭慢慢熔融；然后将其他原料分别在氮气气氛下进行熔融后，依次加入熔融铝中混合均匀；再将熔融后的混合物降温冷却至再结晶温度以下进行压延拉伸；然后进行微量元素渗透，最后进行加工成型，将渗透了微量元素的铝合金半成品转移至成型模具中进行熔融成型，降温后得到成品。本发明提供了能够快速制造高性能的铝合金，铸造出来的铝合金不仅强度高，而且耐磨性能好，而且铸造方法操作简单，容易实现。

技术领域

本发明涉及金属铸造技术领域，特别涉及一种高强度铝合金的铸造方法。

背景技术

随着汽车轻量化的发展，汽车转向节、减震塔、悬挂支架、气囊支撑臂、控制臂、制动器卡钳等零部件都需要以铝代钢，已到达汽车轻量化的目的。这些零部件在汽车上都属于安全系统的受力结构件，因此，汽车轻量化的发展对这些铝合金零部件的综合力学性能也要求更高，如较高的强度和塑性，以提高汽车的安全性和使用寿命，所以对铝合金铸造的要求越来越高，并且随着现代工业与国防的发展，对铸造铝合金，尤其是具有特殊性能，如具有高强度、优良的耐磨性的铸造铝合金，需求量越来越大。所以，需要寻找一种能够解决上述问题的方案。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供了能够快速制造高性能的铝合金，铸造出来的铝合金不仅强度高，而且耐磨性能好，而且铸造方法操作简单，容易实现。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高强度铝合金的铸造方法，包括以下步骤：

（1）铝锭熔融：将铝锭置于熔融炉中在氮气气氛下进行梯度式升温使铝锭慢慢熔融，熔融完成进行精炼去除杂质后备用；

（2）其他原料熔融混合：将其他原料分别在氮气气氛下进行熔融后，依次加入到步骤（1）的熔融铝中，并混合均匀备用；

（3）加工强化：将步骤（2）中熔融后的混合物降温冷却至再结晶温度以下进行压延拉伸，反复进行多次后，得到铝合金半成品；

（4）微量元素渗透：将步骤（3）中得到的铝合金半成品置于高压炉中逐步升温至软化状态，将微量元素物质粉碎成微粒后，分散到高压炉中密闭后进行升压，使微粒元素物质渗透至铝合金半成品中，保温保压一段时间后，先降温，再泄压；

（5）加工成型：将渗透了微量元素的铝合金半成品转移至成型模具中进行熔融成型，降温后得到成品；

进一步地，所述其他原料中包含以下元素：铜0.7-1%、镁0.5-0.9%、锌0.8-1.2%、锰0.1-0.3%、硅6-9%，所述微量元素包含以下元素：钛0.06-0.09%、锆0.01-0.02%、镧0.01-0.02%、铈0.01-0.02%、钕0.01-0.02%，所述高强度铝合金还包含其他不可避免的微量杂质元素，其余为铝元素。

进一步地，在步骤（1）中，所述梯度式升温是指以20℃每分钟的速率进行温度上升，每上升100℃的时候保持恒温15-30min，再继续上升，直至铝锭呈流体状态。

进一步地，在步骤（2）中，所述其他原料的熔融是将各原料分别以20℃每分钟的速率升温，直到升温至物料呈流动状态后直接混合至熔融铝中。

进一步地，在步骤（3）中，所述降温是呈梯度式降温，以10℃每分钟的速度进行降温，直至整体成型不流动，所述压延拉伸是经过使用压延机在高温下进行碾压拉拔后折回反复操作。

进一步地，在步骤（4）中，所述微粒为微米级别或纳米级别物质，所述升压是以0.5-1MPa/h进行上升压力，所述保温保压的时间为2-10h，温度为650-700℃，压力为100-200MPa.

进一步地，所述微粒的粒径为0.1-10um。