高強鑄造鋁合金的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋁合金的制備方法，屬于鋁合金技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著科技的發(fā)展，在需求牽引和技術(shù)推動的共同作用下，我國陸續(xù)完成了 多種裝備的技術(shù)更新和升級換代，取得顯著的效益，新材料在其中作用尤其關(guān)鍵。
[0003] 鑄造鋁合金具有良好的比強度和鑄造性能，被廣泛地應(yīng)用于航空、航天、兵器、造 船、汽車、軌道交通、儀表、化工及電器等工業(yè)領(lǐng)域。Al-Si、Al-Mg、Al-Cu等鑄造系鋁合金根 據(jù)力學(xué)性能和工藝特點，在普通零部件和各種關(guān)鍵高性能復(fù)雜鑄造零部件的制造成形起到 了關(guān)鍵作用。
[0004] 新一代裝備的研制對鑄造鋁合金的力學(xué)性能和鑄件品質(zhì)提出了更高的要求。高功 率密度發(fā)動機部件、大推力渦扇發(fā)動機傳動部件和其他一些薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等等，隨著結(jié) 構(gòu)件設(shè)計技術(shù)指標(biāo)的提升，對鑄造鋁合金材料性能有了更高的要求。
[0005] 為此，研宄人員作了諸多努力和研宄，如申請?zhí)枮?01110243420. 9的中國發(fā) 明專利申請公開《一種高強度鑄造鋁合金》（公開號為CN102296211A);又如申請?zhí)枮?201310113941. 1的中國發(fā)明專利申請公開《一種高強韌重力鑄造鋁硅合金及其制備方法》 (公開號為CN104099496A);還可以參考申請?zhí)枮?01310055422. 4的中國發(fā)明專利申請公 開《一種航空航天用鋁合金鉚釘線材及其制造方法》（公開號為CN103114229A)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)主要從組分組成及其配比結(jié)合工藝上的改進(jìn)來提高鑄造鋁合金各項性 能，但在如何提高鑄造鋁合金微觀組織均勻性上還沒有找到有效的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種可獲得微觀組織 細(xì)小均勻且具有良好強韌性的高強鑄造鋁合金的制備方法。
[0008] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種高強鑄造鋁合金的制備方 法，其特征在于該鋁合金包括如下組分及其重量百分比：
【主權(quán)項】
1. 一種高強鑄造鋁合金的制備方法，其特征在于該鋁合金包括如下組分及其重量百分 比： Zn 5.00%~7.50%; Ni 3.00%-6.50%: Mg 1.40%~2.40%; Cu 0-2.80%； Mn 0.20% ~0.45%; Cr 0.15%~0.25%; Sc 0-0.03%； 其余為Al; 該合金通過如下步驟制得： ① 合金配置與熔化，將合金按上述成分要求配置并熔化，得到熔體，熔體熔化后在 710°C ~730°C 保溫； ② 旋轉(zhuǎn)噴吹處理，采用旋轉(zhuǎn)噴吹方法處理合金熔體，處理時間10~30min ; ③ 加入納米陶瓷顆粒，添加占總鋁合金重量百分比0. 2%~1. 0%的納米陶瓷顆粒； ④ 超聲處理，采用200W/20kHz~1000W/20kHz的功率超聲對熔體進(jìn)行超聲處理，超聲 處理時間為1~3min，超聲處理溫度為680°C~720°C ; ⑤ 熔體澆鑄，在690 °C~720 °C完成熔體的澆鑄； ⑥ 固溶處理，將澆鑄成型的合金錠坯或鑄件進(jìn)行固溶處理，采用雙級固溶處理，雙級固 溶處理條件如下：一級455°C~465°C下處理時間4h~6h，二級480°C~500°C下處理時間 Ih~3h，保溫后放入水中淬火冷卻； ⑦ 時效處理：將淬火后的合金進(jìn)行時效處理，采用雙級時效處理，雙級時效處理條件如 下：一級120°C~130°C下處理4h~6h，二級135°C~145°C下處理時間2h~4h，取出后空 冷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟③中所述的納米陶瓷顆粒為TiC、 TiN、SiC中的至少一種，并且，所述納米陶瓷顆粒粒度為50-200nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟⑤中澆鑄為重力鑄造、低壓鑄造 或擠壓鑄造。
【專利摘要】一種高強鑄造鋁合金的制備方法其特征在于該鋁合金包括如下組分：Al、Zn、Ni、Mg、Cu、Mn、Cr等，該合金通過如下步驟制得：合金配置與熔化；旋轉(zhuǎn)噴吹處理；加入納米陶瓷顆粒；超聲處理；熔體澆鑄；固溶處理；時效處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：所制備的高強鑄造鋁合金具有均勻的微觀組織、良好的強韌性匹配；采用納米顆粒改性和功率超聲處理，解決了鋁合金鑄造時凝固第二相粗大、分布不均的問題。
【IPC分類】C22C21-00, C22C21-10, C22C1-02
【公開號】CN104878227
【申請?zhí)枴緾N201510274018
【發(fā)明人】徐永東, 邵志文, 朱秀榮, 王軍, 王榮, 郭紅燕
【申請人】中國兵器科學(xué)研究院寧波分院
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月26日