[发明专利]一种高塑性铝合金加工工艺

说明书

技术领域

本发明本发明涉及一种高塑性铝合金加工工艺,属于无机金属材料领域。

背景技术

现有铝合金材料通常具有较好的抗拉强度和屈服强度,然而塑性较低,一般延伸率不大于,导致对铝硅合金在一些需要高塑性铸件的领域,特别是汽车结构件领域的应用受到限制。铝合金压铸件制作过程中,合金液与模具产生粘附现象,铸件顶出时,易变形,造成铸件不合格,铝硅合金的塑性不仅取决于合金的成分,更重要的是与铸件中组织缺陷状况有关,如孔洞、夹渣缺陷等。对于亚共晶的铝硅合金来说,一方面由于存在较大的结晶温度间隔,合金凝固过程中糊状区较宽,很容易产生缩松缺陷,另一方面除气净化不完全,因此导致亚共晶合金铸件中存在严重的孔洞缺陷,因此导致了现有铝硅合金材料塑性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供高塑性铝合金及其加工工艺，本发明主要是以硅铝两种元素为合金主体,通过加入一定量的Cu、Zn、Sr以及进行热加工处理,制备出具有高塑性的铝合金及制备方法。

一种高塑性铝合金加工工艺，该方法包括以下步骤：

步骤1、将39份Al、13份Si、1.4份Cu、2.6份Zn、2份Fe、0.6份Sr作为熔炼材料，将Al、Zn和Si投入到熔炼炉中,加热到780℃,使其熔化为熔体,接着用气体载体将Cu、Fe和Sr加入到熔体中,保持恒温搅拌10min,接着将温度调整至750℃,对熔炼炉中吹氩气对混合熔体精炼16min,并除去液面浮渣,获得混合熔体；

步骤2、将混合熔体送入中频炉中,在充满氮气的环境中升温至1200℃,加入3.4份TiO₂-ZrO₂复合金属粉以及1.7份Pb,保持恒温搅拌8min,然后将物料送入喷射成型设备中,调节合金液的温度为1000℃,使合金液流入雾化器,用高压氢气雾化后沉积在基板上,形成合金锭,雾化过程中控制雾化压力为0.8Mp,合金液的流量为3Kg/min,将合金锭冷却至常温后,获得高塑性铝合金成品。

所述的TiO₂-ZrO₂复合金属粉制备方法如下

步骤1、将3份（NH₄）₂TiF₆水溶液和1份H₃BO₃水溶液分别静置过滤,将过滤后的两种溶液混合后,再进行过滤,得到澄清的混合水溶液A；

步骤2、将1份Zr（SO₄）和5份（NH₄）S₂O₈,分散到10份乙醇溶液中配制成混合溶液B。

步骤3、将15份上述得到的混合液A和混合液B按照3:2质量比例混合，加入蒸馏水稀释，开启搅拌装置,转速控制为500转/分钟,随后加入2.2份硫酸铁,继续处理40min后加入15份去离子水,混合30min后停止搅拌,加入碳酸钠调节PH为8.5，得到TiO₂-ZrO₂预混液；

步骤4、将上述预混液在80℃下干燥，放入高温马弗炉中升温至600℃。保温煅烧2h，得到TiO₂-ZrO₂复合金属粉。

有益效果：本发明制备的高塑性铝合金,通过喷粉精炼、氩气气排氢气,过滤除渣,净化了铝硅合金的纯度,减少了孔洞缺陷,加入的稀土元素Sr与Al、Si、Zn等元素形成的金属间化合物弥散分布于基体中,NiAl—MCM-22的空间结构使合金断裂过程中裂纹萌生位置与扩展途径发生改变,提高合金的塑性，此外，通过TiO₂-ZrO₂复合优化和一系列工艺参数的调整,获得晶粒细小、致密、成分均匀、弥散分布于基体的富金属间化合物和少无缺陷的组织,能在不降低合金强度的基础上显著提高其塑性,能够更好地满足工业生产的服役要求。

具体实施方式

实施例1

一种高塑性铝合金加工工艺，该方法包括以下步骤：

步骤1、将39份Al、13份Si、1.4份Cu、2.6份Zn、2份Fe、0.6份Sr作为熔炼材料，将Al、Zn和Si投入到熔炼炉中,加热到780℃,使其熔化为熔体,接着用气体载体将Cu、Fe和Sr加入到熔体中,保持恒温搅拌10min,接着将温度调整至750℃,对熔炼炉中吹氩气对混合熔体精炼16min,并除去液面浮渣,获得混合熔体；