[发明专利]一种ZL105A铝合金的制备方法

说明书

本发明公开一种ZL105A铝合金的制备方法，步骤如下：铝锭：Al≥99.90%；2202工业硅；阴极铜：Cu≥99.95%；镁锭：Mg≥99.95%；先将总用量的80～90%的铝锭加入熔炉中，加热升至900～950℃，然后分批次加入2202工业硅，熔化后，温度降至850～900℃，加入阴极铜，熔化后将剩余的铝锭加入，再在680～710℃加入镁锭；将合金液温度控制在720～730℃，加入六氯乙烷，搅拌精炼2～3次；精炼完成后，扒除表面渣，合金成分检测合格后浇铸。本发明采用高温处理可直接采用工业硅和铜板进行熔炼，取代了现有生产铝中间合金产品的环节，简化生产流程，降低了生产成本，提高效率。

技术领域

本发明涉及一种ZL105A铝合金的制备方法。

背景技术

ZL105A铝合金是在ZL105铝合金的基础上调整成分而发展的一种优质合金，主要用于军工、航空航天、汽车、模具制造等领域。具有良好的铸造性能、切削加工性，较高的气密性和一定的焊接性，与ZL105相比，主要是降低了杂质(Fe、Mn、Zn)含量，并缩小了合金元素Mg的成分上下限，使其能够达到更高强度，同时可添加Ti、B等细化组织，或采用变质处理来提高力学性能，该合金经热处理强化后具有较高的强度、较低热膨胀系数和一定的高温力学性能，可用于铸造优质铸件，该合金耐腐蚀性一般。

现有ZL105A铝合金的制备工艺有以下两种方案

（1）使用电阻炉或中频感应炉，将计算好的99.70%铝锭（Fe≤0.2%）及铝硅中间合金锭加入炉中，升温熔化炉料，等炉料全部熔化后，除净熔渣，加入熔剂。当温度达到680℃时，加入铝铜中间合金，用钟罩将预热到200-300℃的Al-Mg中间合金压入熔池中心离坩埚15mm的深处，并缓慢回转和转动，时间为3-5min，然后升温到730-750℃，用炉料总重量的0.7%-0.75%的六氯乙烷（或其他精炼剂）分3次用钟罩压入熔池中心离坩埚底150-100mm的深处，对合金液进行精炼，精炼时间为10-15min，并缓慢在炉内绕圈。精炼反应完成后，静置1-2min后，取试样作炉前分析。如炉前分析发现合金成分低于或高于标准时，立即进行成分调整工作。当温度达到750℃时，扒渣出炉，用坩埚或手抬包盛取合金液，将合金浇入铸型。该方案的熔炼工艺较为复杂，配料涉及铝硅中间合金、铝铜中间合金及铝镁中间合金，采用中间合金产品较多，生产费用高，流程长，且无法有效解决ZL105A合金耐蚀性问题。

（2）在保证ZL105合金锭化学成分要求上，在合金中添加少量耐腐蚀性微量元素，将铝锭及中间合金加入炉内进行熔化，待炉料熔化完成后，加入适量铝锰合金，使炉内锰含量≤0.3%，熔化后铝液温度在680-710℃用钟罩将镁锭压入炉内并缓慢移动，时间为3-5min，之后进行铝液精炼处理，取样检测调整合金液成分至要求范围。锰元素可以抑制合金中铁元素带来的不利影响，在铝合金中主要组织组成物为α-MnAl6，增加铝合金的抗腐蚀性。该方案的不足是：锰元素的加入能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，但会使合金的塑性出现降低。

发明内容

本发明的目的是提供了一种ZL105A铝合金的制备方法，简化生产流程，降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种ZL105A铝合金的制备方法，按重量计，合金成分如下：Fe≤0.07%，Si 4.5%-5.5%，Mg 0.5%-0.55%，Cu 1.0%-1.5%，其它单个元素≤0.05%、合计≤0.15%，余量为铝；

制备步骤如下：

（1）原材料准备：铝锭：Al≥99.90%，质量满足GB/T1196-2008标准要求；2202工业硅：质量满足GB/T2881-2014标准要求；阴极铜：Cu≥99.95%，质量满足GB/T 467-2010标准要求；镁锭：Mg≥99.95%，质量满足GB/T 3499-2011标准要求；