[发明专利]一种耐磨铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨铝合金，其成分按重量百分比含有：10～12％Si；8～12％Mg；0.8～1.6％Fe；0.3～0.7％Mn；0.3～0.7％Cr；0.05～0.1％Sr；余量为铝。本发明还公开了上述耐磨铝合金的制备方法。本发明的耐磨铝合金采用Mn‑Cr元素复合变质，并辅以振动铸造工艺，使得Fe相从长针状变为颗粒状，优化了合金中Fe相形貌，硬度值显著提高，磨损过程中承载能力得以提高，耐磨性能明显改善，抗拉强度显著提升。

技术领域

本发明涉及铝合金及其制备领域，特别涉及一种耐磨铝合金及其制备方法。

背景技术

铝合金作为应用量仅次于钢铁材料的第二大金属结构材料，废杂铝的回收再利用是社会可持续发展的必然要求。由于铝合金部件使用过程中与Fe基部件的接触配合或利用Fe基连接件进行组装，因此废杂铝回收重熔后往往呈现高Fe含量，调查发现，再生铝硅合金Fe含量质量比一般都大于0.6％，甚至高达2～3％；而Fe在铝合金中主要以针状β-Fe相形式存在，严重地割裂基体，对铝合金的力学性能危害巨大，而目前尚无特别有效的除Fe技术，因此铝合金的高Fe含量很大程度上阻碍了再生铝在结构性部件的广泛使用。

目前约80％再生铝合金主要应用于汽车发动机的零部件以实现汽车的轻量化，如气缸活塞等，而该类型的零部件则需要较高的耐高温磨损性能，对再生铝合金直接应用于汽车零部件提出了较高要求，如能由再生铝合金直接利用并制备出高耐磨的铝基合金材料，可为再生铝的拓展利用提供一条新的途径。

公开号为CN104451280A的中国发明专利公开了一种含Fe的耐磨铝合金材料，其制备过程采用粉末压制后高温烧结成型法制备一种耐磨铝合金，具有良好的常温机械性能，提高了合金的耐磨性能。但该工艺首先需要制备粉体，然后进行粉末压制，成型过程较为复杂，成本较高，不利于实际生产。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种耐磨铝合金，硬度高，耐磨性能优异。

本发明的另一目的在于提供上述耐磨铝合金的制备方法，改善合金的力学性能。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种耐磨铝合金，其成分按重量百分比含有：

所述的耐磨铝合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)以富Fe铝材、纯Mg、纯Al、Al-10Mn中间合金、Al-10Cr中间合金、Al-10Sr中间合金为原料，按成分称量原料；

(2)熔化步骤(1)称量的原料，得到熔体；

(3)对步骤(2)得到的熔体进行除气、除杂精炼并拔渣，继续静置2～5min出炉浇铸；

(4)对步骤(3)得到的熔体进行铸造成型，得到耐磨铝合金。

步骤(4)所述铸造成型采用振动铸造成型工艺。

所述振动铸造成型，具体为：

将步骤(3)得到的熔体浇注到已预热到190～210℃的金属型模具中，模具放置在振动频率为100～200Hz的振动台上，熔体在振动状态下凝固成型。