[发明专利]一种新型高性能铝合金材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种新型高性能铝合金材料，包含以重量百分比计的组分：Si：16.0~18.0%，Fe：0.60~1.0%，Cu：4.0~5.0%，Mg：0.65~0.85%，Mn：≤0.50%，Cr：≤0.098%，Ni：≤0.09%，Zn：≤1.4%，Ti：≤0.09%，Pb：≤0.095%，Sn：≤0.09%，Ca：≤0.006%，P：≥0.0075%；余量为Al和不可避免的杂质。本发明工艺的规划精细、合理，稳定性和操作性方便，可调余地大；得到的合金晶粒均质化、质量好，颗粒度和变质优异；得到的铝合金膨胀系数小，耐磨性和机械强度高，且由于工艺结晶范围宽和可调余地大的优势，对于紧急订单可快速转换铝液规格，保证客户的需求。

主权项

1.一种新型高性能铝合金材料，其特征在于，包含以下重量百分比的组分：Si：16.0~18.0%，Fe：0.60~1.0%，Cu：4.0~5.0%，Mg：0.65~0.85%，Mn：≤0.50%，Cr：≤0.098%，Ni：≤0.09%，Zn：≤1.4%，Ti：≤0.09%，Pb：≤0.095%，Sn：≤0.09%，Ca：≤0.006%，P：0.0075%~0.015%；余量为Al和不可避免的杂质；上述的一种新型高性能铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：（1‑1）、一次熔硅：铝汤形成后进行一次熔硅，熔硅前进行液面测试和铝汤重量的确认，确定铝汤重量，铝汤温度控制在780~800℃；熔硅操作前进行耙铁作业，熔硅时先投入1~2‰重量份的磷铜，然后熔金属硅；一次熔硅后，依据实际硅含量和试算的硅含量，预估铝汤重量并记录，一次熔硅完成后取圆样；（1‑2）、二次熔硅：铝汤温度控制在780~800℃，按铝汤重量试算；二次熔硅时加入铜，再投入1~2‰重量份的磷铜，然后熔金属硅，二次熔硅完成后取圆样；记录投入磷铜的时间、重量和温度；（2）、配料完成：对铝汤进行铜含量的补正和镁含量的添加，使各元素成分达到要求，配料完成后取圆样，记录温度；（3‑1）、除气：将铝汤温度调整到790~850℃，开始除气；除气后，取样块，取圆样以及铝锭1/3处断面，如符合出汤要求，可不进行细化变质操作，准备放汤作业，进入步骤（5），记录此时温度；如断面不符合变质要求，进行除钙和细化变质操作，进入步骤（3‑2），也记录此时温度；（3‑2）、细化变质：根据步骤（3‑1）的条件进行细化变质，将铝汤温度调整到790℃，细化变质时，磷铜使用量为铝液的1.0‰，电磁搅拌中取圆样分析成分；继续电磁搅拌，边搅拌边投入磷铜，人工铁耙搅拌2分钟，取样块，铝锭1/3处断面观察细化情况；再电磁搅拌，790℃时取样块，取圆样和观察断面；（4）、放汤样块判断：取样块，铝锭1/3处断面观察，断面细化要求为1~3级合格，圆样分析硅含量16~18%时可放汤；（5）、放汤：铝汤温度在790℃，放汤，铝锭重量控制在4~6kg，成品进行成分颗粒检查，记录温度；然后进行在线除气；（6）、成品检验：铝锭细化等级符合4级以上要求，铝锭的硅含量均值符合16~18.0%要求；9点分析值如超出3点以上不在15~19.5%范围内，则判断为不合格，重新取样；当出现不合格铝锭时，重新取样测试，如复测该件铝锭不合格则判断此件不合格，同时对相邻铝锭取样测试。