[发明专利]一种抗蠕变性耐高温铸造铝合金及其制造方法

说明书

一种抗蠕变性耐高温铸造铝合金，属于铝合金制造领域，包括如下质量百分比的的物质组成：5.0‑8.0％的Zn，2.5‑3.5％的Mg，2.0‑3.0％的Hf，0.3‑0.6％的Sc和0.2‑0.5％的Zr，余量为Al和杂质。本发明主要用于铸造铝合金，解决了现有技术中铝合金在高温条件下的抗蠕变性能会急剧下降，影响使用的缺陷。

技术领域

本发明属于铝合金制造领域，具体公开了一种抗蠕变耐高温铸造铝合金及其制备方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。

目前已有的车用耐热铝合金主要有Al-Mg-RE、Al-Mg-Si-RE、Al-Mg-Sr、Al-Mg-Sn、和Al-Zn-Mg-Sn等耐热铝合金。铝合金的析出相延基体的棱柱面析出，能够有效阻碍位错的基面滑移，具有较强的抗拉强度。但是现有的耐热铝合金的析出相在高温时会迅速长大，所以此铝合金在高温条件下的抗蠕变性能会急剧下降，影响使用。

发明内容

本发明提供一种抗蠕变性耐高温铸造铝合金，用以解决现有技术中铝合金在高温条件下的抗蠕变性能会急剧下降，影响使用的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种抗蠕变性耐高温铸造铝合金，包括如下质量百分比的物质组成：5.0-8.0％的Zn，2.5-3.5％的Mg，2.0-3.0％的Hf，0.3-0.6％的Sc和0.2-0.5％的Zr，余量为Al和杂质。

进一步，所述的杂质包括Fe、Ni、Cu。

进一步，所述的杂质质量小于总质量的0.15％。

进一步，所述的Hf、Sc与Zr的质量分别记为中间合金Al-Hf、Al-Sc与Al-Zr，三者质量分别为Hf、Sc与Zr的质量。

进一步，一种抗蠕变性耐高温铸造铝合金的制备方法，包括如下步骤：

(1)准确称量铝、锌、镁和中间合金Al-Hf、Al-Sc与Al-Zr，送入预热釜中进行预热；

(2)将铝送入熔融釜中进行融化，融化完成后升温至700℃，加入锌、镁，当熔体温度达到720℃-780℃时加入中间合金Al-Hf、Al-Sc与Al-Zr；

(3)搅拌3分钟使其充分熔化，再升温至790℃，保温25分钟后降温，精炼6分钟后静置30分钟；

4)冷却，去除表面浮渣，进行浇铸得铝合金。

进一步，所述的铝、锌、镁的纯度为99.9％以上，所述的中间合金Al-Hf、Al-Sc与Al-Zr的纯度为99.5％以上。

进一步，所述的步骤(1)中的预热釜的预加热温度为120-150℃。

进一步，所述的步骤(4)中的铝合金熔融物降温至730-760℃。

进一步，所述的步骤(4)中浇铸时将模具预热至200-300℃。

进一步，所述的铝为工业纯铝，所述的镁为工业纯镁，所述的锌为工业纯锌。

本发明的优点是：本发明通过Hf或Sc元素的加入可产生延棱柱面生长的析出相，提高了合金的抗蠕变性能，Zn的加入一方面能够起到钉扎晶界的作用，另一方面Zn与Hf和Sc共同作用可形成大量长周期有序堆垛结构，能够阻碍位错的基面滑移，强化基体，进一步提高了合金的高温抗蠕变性能，另外，加入Zr作为晶粒细化剂可显著细化晶粒，提高合金的屈服强度。

附图说明

图1表示实施例1所述合金的金相图；