[发明专利]一种含Er高冲击韧性铸造铝硅合金

说明书

技术领域

本发明属于金属合金技术领域，具体涉及添加Er的铸造铝硅合金。

背景技术

铸造铝硅合金因其优良的铸造性能，抗腐蚀性能等成为最为广泛使用的铸造铝合 金，广泛应用于汽车零部件。冲击韧性是材料抵抗冲击载荷的能力，是材料的重要性能之 一，而当前对于铸造铝硅合金冲击韧性的研究相对较少，稀土元素对铝合金综合性能的提 高具有显著作用，其中Er有细化晶粒及长效变质作用，对于铸造铝硅合金性能具有一定的 积极作用，但是对于含Er的铸造铝硅合金特别是对冲击韧性的影响缺乏相应的研究。

发明内容

本发明目的在于提供一种添加Er的高冲击韧性的铸造铝硅合金，提高铝硅合金的 冲击性能，特别是浇铸模具温度450℃～500℃，自然空冷工艺下，还能进一步提高铝硅合金 的冲击性能。综合成本因素，Er含量在0.2％时，冲击韧性相对于普通铸造铝硅合金提高了 56％。

一种含Er的高冲击韧性铸造铝硅合金，其特征在于，合金中各合金组分及其重量 百分比为：Si的含量为6.7～7.3％，Mg的含量为0.32～0.40％，Ti的含量为0.08～0.15％， Er的含量为0.08～0.25％，B的含量为0.005％，Fe的含量不大于0.13％，余量为Al及总量不 超过0.02％的杂质。

合金中稀土Er的重量百分比最优选0.2％。

本发明所提供的添加Er的铸造铝硅合金，采用石墨坩埚电阻炉制备：将真空熔炼 的Al-6Er中间合金加入到铸造铝硅合金中，调节成分，于760℃～800℃熔炼，再于700℃～ 720℃浇铸，模具温度450℃～500℃，空冷后获得合金铸锭。

本发明所提供的铝合金依照铝合金汽车轮毂工艺生产，可作为铝合金轮毂材料。

本发明具有以下有益效果：

本发明加入了稀土元素Er和Ti，晶粒得到细化，冲击韧性(a_k)明显提升。由此可推 断，Er有望成为改善铸造铝硅合金冲击韧性的有效合金元素，模具温度450℃～500℃，空冷 后获得合金铸锭的工艺完全符合铝合金轮毂实际生产工艺条件，添加稀土元素后比铝合金 轮毂厂家生产未添加稀土铝合金轮毂性能提升56％。

附图说明

图1：本发明实施例(不同Er添加量)的固溶处理及模拟烤漆时效处理金相组织。a) 实施例1、b)实施例2、c)实施例3。

图2：本发明实施例(不同Er添加量)的固溶处理及模拟烤漆时效处理冲击韧性比 较图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步描述，但本发明并不限于以下实 施例。

实施例1

将Al-7.2Si-7Ti(6.767kg)、Al(302.752kg)、Al-24Si(131.25kg)加入到电阻炉中 进行熔炼，加热温度760℃～800℃，待Al-7.2Si-7Ti、Al、Al-24Si合金熔炼完毕，精炼除渣， 加入预热后的Al-6Er中间合金(7.5kg)、Al-8B中间合金(0.306kg)、高纯镁(1.425kg)，等合 金完全熔化后，测试熔体含氢量及炉前成分检测，成分准确后采用氩气除气、搅拌，测试氢 含量达到目标值后结束除气，再于700℃～720℃浇铸，模具温度450℃～500℃，经自然空冷 后获得含Er的铸造铝硅合金铸锭。

实施例2

将Al-7.2Si-7Ti(6.767kg)、Al(299.002kg)、Al-24Si(131.25kg)加入到电阻炉中 进行熔炼，加热温度760℃～800℃，待Al-7.2Si-7Ti、Al、Al-24Si合金熔炼完毕，精炼除渣， 加入预热后的Al-6Er中间合金(11.25kg)、Al-8B中间合金(0.306kg)、高纯镁(1.425kg)，等 合金完全熔化后，测试熔体含氢量及炉前成分检测，成分准确后采用氩气除气、搅拌，测试 氢含量达到目标值后结束除气，再于700℃～720℃浇铸，模具温度450℃～500℃，经自然空 冷后获得含Er的铸造铝硅合金铸锭。

实施例3