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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410763317.0 (22)申请日 2014.12.12 B22D 21/04(2006.01) (71)申请人 西南铝业(集团)有限责任公司 地址 401326 重庆市九龙坡区西彭镇西南铝 业(集团)有限责任公司 (72)发明人 林顺岩 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 赵青朵 (54) 发明名称 一种 AHS 铝合金的铸造工艺及 AHS 铝合金 (57) 摘要 本发明提供了一种AHS铝合金及其铸造工 艺,包括以下步骤 :A)将Al-Si中间合金、纯Cu板 和99.97Al锭,在熔炼加热。
2、炉中进行熔炼,得到 铝合金熔体 ;B)将变质剂加入到所述步骤A)得到 的熔体中,进行变质细化处理,得到细化的铝合金 熔体 ;所述变质剂包括 Sr 类变质剂和 / 或硼类变 质剂 ;C)将所述步骤B)得到细化的铝合金熔体进 行铸造,得到AHS铝合金。本发明在对AHS铝合金 变质细化的过程中,没有采用 Ti 类变质剂,而是 采用了 Sr 类变质剂和 / 或硼类变质剂,对 Si 类 铝合金具有明显的细化效果,试验结果表明,以八 级晶粒度为标准,本发明提供的铸造工艺得到的 AHS 铝合金的晶粒度为 1 3 级。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要。
3、求书1页 说明书9页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104439190 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104439190 A 1/1 页 2 1.一种 AHS 铝合金铸造工艺,包括以下步骤 : A) 将 Al-Si 中间合金、纯 Cu 板和 99.7 Al 锭,在熔炼加热炉中进行熔炼,得到铝合金 熔体 ; B) 将变质剂加入到所述步骤 A) 得到的熔体中,进行变质细化处理,得到细化的铝合金 熔体 ;所述变质剂包括 Sr 类变质剂和 / 或硼类变质剂 ; C) 将所述步骤 B) 得到的细化的铝合金熔体进行铸造,得到 AHS 铝合金。 2.根据案例要求 1 所述的铸造工。
4、艺,其特征在于,所述熔炼的温度为 730 770。 3.根据权利要求 1 所述的铸造工艺,其特征在于,所述熔炼的时间为 3 7 小时。 4.根据权利要求 1 3 任意一项所述的铸造工艺,其特征在于,所述步骤 A) 具体包括 以下步骤 : 将 Al-Si 中间合金、纯 Cu 板和 99.7 Al 锭,在熔炼加热炉中进行熔炼,得到铝合金熔 体 ;待熔体完全融化后,熔体温度在 720 740时加入纯 Mg 锭。 5.根据权利要求 1 所述的铸造工艺,其特征在于,所述 Sr 类变质剂包括 Al-Sr 中间合 金; 所述 Sr 类变质剂中的 Sr 元素的质量分数为所用原料总量的 0.02 0.05。 6。
5、.根据权利要求 1 所述的铸造工艺,其特征在于,所述硼类变质剂包括 Al-B 中间合 金; 所述硼类变质剂中硼元素的质量分数为所用原料总量的 0.01 0.04。 7.根据权利要求1所述的铸造工艺,其特征在于,所述变质处理的温度为720 740 ; 所述变质处理的时间为 10 25 分钟。 8.根据权利要求 1 所述的铸造工艺,其特征在于,所述铸造的速度为 90 100mm/min ; 所述铸造的温度为 710 730。 9.根据权利要求 1 所述的铸造工艺,其特征在于,所述铸造过程中的水压为 0.04 0.08MPa。 10.一种 AHS 铝合金,按照权利要求 1 9 任意一项所述铸造工艺制。
6、备得到。 权 利 要 求 书CN 104439190 A 1/9 页 3 一种 AHS 铝合金的铸造工艺及 AHS 铝合金 技术领域 0001 本发明属于金属材料技术领域,尤其涉及一种 AHS 铝合金的铸造工艺及 AHS 铝合 金。 背景技术 0002 AHS 合金是 Al-Si 系活塞合金的一种,其成分相当于国产牌号 ZL108 和美国牌号 的 SAE328 合金,此合金一般用于金属型铸造。AHS 合金成分接近 Al-Si 合金共晶点,其流 动性好,气密性高,无热裂性倾向,也无气孔和缩松等现象,而且该合金强度高,热膨胀系数 小,耐磨性能好,高温性能也令人满意。另外,AHS 合金不同于 ZL1。
7、08 和 SAE328 合会的是, 它是一种变形铝合金,从而有着更好的力学性能和加工性能。因此,它比一般铸造铝硅合金 更适用于制造内燃发动机活塞和起重滑轮等部件,从而有着广阔的发展前景。 0003 AHS 铝合金的挤压棒材主要用于锻造中、小缸径的中、高速内燃机活塞,AHS 铝合 金挤压棒用锭坯采半连续熔铸法生产。在实际生产中,采用半连续熔铸热顶铸造工艺生产 的 250mm 铸锭,熔铸工艺控制不当时,铸锭低倍试片常出现粗大晶粒、不同程度的羽毛状 晶、粗大针状共晶硅、粗大块状初晶硅组织,挤压制品低倍检测存在花斑状缺陷,该缺陷的 存在严重降低了制品机械性能。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供。
8、一种 AHS 铝合金的铸造工艺及 AHS 铝合金,本发明提供的 AHS 铝合金的铸造工艺能够降低 AHS 铝合金的晶粒度,提高 AHS 铝合金的产品性能。 0005 本发明提供了一种 AHS 铝合金铸造工艺,包括以下步骤 : 0006 A) 将 Al-Si 中间合金、纯 Cu 板和 99.7 Al 锭,在熔炼加热炉中进行熔炼,得到铝 合金熔体 ;B) 将变质剂加入到所述步骤 A) 得到的铝合金熔体中,进行变质细化处理,得到 细化的铝合金熔体 ;所述变质剂包括 Sr 类变质剂和 / 或硼类变质剂 ; 0007 C) 将所述步骤 B) 得到的细化的铝合金熔体进行铸造,得到 AHS 铝合金。 000。
9、8 优选的,所述熔炼的温度为 730 770。 0009 优选的,所述熔炼的时间为 3 7 小时。 0010 优选的,所述步骤 A) 具体包括以下步骤 : 0011 将 Al-Si 中间合金、纯 Cu 板和 99.7 Al 锭,在熔炼加热炉中进行熔炼,待熔体完 全融化后,熔体温度在 720 740时加入纯 Mg 锭。 0012 优选的,所述 Sr 类变质剂包括 Al-Sr 中间合金 ; 0013 所述 Sr 类变质剂中的 Sr 元素的质量分数为所用原料总量的 0.02 0.05。 0014 优选的,所述硼类变质剂包括 Al-B 中间合金 ; 0015 所述硼类变质剂中硼元素的质量分数为所用原料。
10、总量的 0.01 0.04。 0016 优选的,所述变质处理的温度为 720 740 ; 0017 所述变质处理的时间为 10 25 分钟。 说 明 书CN 104439190 A 2/9 页 4 0018 优选的,所述铸造的速度为 90 100mm/min ; 0019 所述铸造的温度为 710 730。 0020 优选的,所述铸造过程中的水压为 0.04 0.08MPa。 0021 本发明提供一种 AHS 铝合金,按照上述技术方案所述铸造工艺制备得到。 0022 本发明提供了一种 AHS 铝合金铸造工艺,包括以下步骤 :A) 将 Al-Si 中间合金、纯 Cu 板、纯 Mg 锭和 99.7。
11、 Al 锭,在熔炼加热炉中进行熔炼,得到铝合金熔体 ;B) 将变质剂加 入到所述步骤A)得到的熔体中,进行变质细化处理 ;所述变质剂包括Sr类变质剂和/或硼 类变质剂 ;C) 将所述步骤 B) 得到细化的铝合金熔体进行铸造,得到 AHS 铝合金。本发明提 供的铸造工艺在对 AHS 铝合金变质细化的过程中,没有采用 Ti 类变质剂,而是采用了 Sr 类 变质剂和/或硼类变质剂,对Si类铝合金具有明显的细化效果,试验结果表明,以八级晶粒 度为标准,本发明提供的铸造工艺得到的 AHS 铝合金的晶粒度为 1 3 级。 附图说明 0023 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施。
12、例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据 提供的附图获得其他的附图。 0024 图 1 为本发明实施例 1 得到的 AHS 铝合金铸锭的低倍检测图 ; 0025 图 2 为本发明实施例 1 得到的 AHS 铝合金铸锭在 500 下的高倍检测图 ; 0026 图 3 为本发明实施例 1 得到的 AHS 铝合金挤压棒的低倍检测图 ; 0027 图 4 为本发明实施例 1 得到的 AHS 铝合金挤压棒在 500 下的高倍检测图 ; 0028 图 5 为本发明实施例 2 得到。
13、的 AHS 铝合金铸锭的低倍检测图 ; 0029 图 6 为本发明实施例 2 得到的 AHS 铝合金铸锭在 500 下的高倍检测图 ; 0030 图 7 为本发明实施例 2 得到的 AHS 铝合金挤压棒的低倍检测图 ; 0031 图 8 为本发明实施例 2 得到的 AHS 铝合金挤压棒在 500 下的高倍检测图 ; 0032 图 9 为本发明实施例 3 得到的 AHS 铝合金铸锭的低倍检测图 ; 0033 图 10 为本发明实施例 3 得到的 AHS 铝合金铸锭在 500 下的高倍检测图 ; 0034 图 11 为本发明实施例 3 得到的 AHS 铝合金挤压棒的低倍检测图 ; 0035 图 1。
14、2 为本发明实施例 3 得到的 AHS 铝合金挤压棒在 500 下的高倍检测图。 具体实施方式 0036 本发明提供了一种 AHS 铝合金铸造工艺,包括以下步骤 :A) 将 Al-Si 中间合金、纯 Cu 板、纯 Mg 锭和 99.7 Al 锭,在熔炼加热炉中进行熔炼,得到铝合金熔体 ;B) 将变质剂加 入到所述步骤 A) 得到的熔体中,进行变质细化处理,得到细化的铝合金熔体 ;所述变质剂 包括 Sr 类变质剂和 / 或硼类变质剂 ;C) 将所述步骤 B) 得到细化的铝合金熔体进行铸造, 得到 AHS 铝合金。采用本发明提供的 AHS 铝合金的铸造工艺得到的 AHS 铝合金具有较小的 晶粒度。。
15、 0037 将 Al-Si 中间合金、纯 Cu 板和 99.7 Al 锭,在熔炼加热炉中进行熔炼,得到铝合 金熔体。在本发明中,所述Si的质量分数优选为1011.5,更优选为10.511,最优 说 明 书CN 104439190 A 3/9 页 5 选为 10.8;本发明优选采用 Al-Si 中间合金为 Si 进行所述熔炼,在本发明中,所述 Al-Si 合金中 Si 的质量分数优选为 20。 0038 在本发明中,所述 Cu 的质量分数优选为 2.0 3.0,更优选为 2.5 ;本发明所 述纯 Cu 板中 Cu 的含量优选 99.99。 0039 在本发明中,所述 Mg 的质量分数优选为 0.。
16、2 0.5,更优选为 0.3 0.4,最 优选为 0.35;本发明优选采用纯 Mg 锭进行所述熔炼,所述纯 Mg 锭中 Mg 的质量分数优选 99.95。 0040 在本发明中,所述 B 的质量分数优选为 0.01 0.04,更优选为 0.035;本发明 优选采用 Al-B 中间合金进行所述熔炼,所述 Al-B 中间合金中 B( 硼元素 ) 的质量分数优选 为 3。 0041 在本发明中,所述 Al 的质量分数与其他组分的质量分数之和为 100,本发明优 选采用纯 Al 锭进行所述熔炼,所述纯 Al 锭中,Al 的质量分数优选 99.7。 0042 在本发明中,所述熔炼的温度优选为 730 7。
17、70,更优选为 740 760 ;所述 熔炼的时间优选为 3 7 小时 ;本发明优选在熔炼炉中进行所述熔炼,在将上述原料装炉 之前应先清炉或洗炉,装料时 Al-Si 中间合金加在炉料中下层,Cu 板放置在中上层。然后 开始熔炼,当炉料大部分化平时,尽量用耙子将露出液面的凸峰推平,并适时用耙子搅动金 属,以加速熔化。待炉料完全熔化,熔体温度升至 730 740时,彻底搅拌 10min 以上,搅 拌前若浮渣多,可向炉内撒入熔剂粉。搅拌后扒净熔体表面浮渣。熔体温度 720 740加 Mg 锭。Mg 锭要压入熔体,严禁露出液面。Mg 锭完全熔化后必须进行两次搅拌,两次搅拌间 隔时间不少于 15min。。
18、 0043 完成所述熔炼后,本发明优选对得到的熔体在炉前进行取样,以便对熔体成分进 行分析,然后根据上述各成分的含量要求进行相应的成分调整,所述调整的方法为本领域 技术人员熟知的方法。 0044 待炉前成分合格后,本发明优选先将所述变质剂进行预热处理,然后再加入到所 述铝熔体中,进行细化处理,在本发明中,所述变质剂的预热处理为本领域技术人员熟知的 方法。 0045 完成所述变质剂的预热处理后,本发明将预热的变质剂加入所述铝熔体中,进行 细化处理,得到细化的铝合金熔体,在本发明中,所述变质剂优选包括Sr类变质剂和/或硼 类变质剂,所述变质剂优选 Al-Sr 中间合金,所述 Al-Sr 中间合金中。
19、 Sr 的质量分数优选为 10 ;以每吨原料计,所述 Al-Sr 中间合金 Sr 类变质剂的用量优选为 2 5kg/t。 0046 在本发明中,所述硼类变质剂优选包括 Al-B 中间合金,所述 Al-B 中间合金中 B 的 质量分数优选为 3;所述硼类变质剂中的硼与上述技术方案中 B 的用量一致,在此不再赘 述。 0047 在本发明中,所述变质处理的温度优选为 720 740,更优选为 725 730;所 述变质处理的时间优选为 10 25 分钟 ;加入变质剂后,所述变质剂要压入熔体,严禁漂浮 在液面上。待所述变质剂完全熔化后,把熔体搅拌均匀。需注意的是,在加完 Sr 类变质剂 以后禁止使用任。
20、何熔剂和覆盖剂。 0048 本发明优选 740 750时对熔体进行 Ar 气精炼,两根精炼管双炉门同时精炼 20min,精炼后扒净熔体表面浮渣,扒渣后进行静置。 说 明 书CN 104439190 A 4/9 页 6 0049 完成所述变质处理后,本发明将所述变质处理得到的细化的铝熔体进行铸造,得 到AHS铝合金。在本发明中,所述铸造的速度优选为90100mm/min,更优选为9598mm/ min ;所述铸造的温度优选为 710 730,更优选为 720 730 ;所述铸造过程中的水压 优选为 0.04 0.08MPa,更优选为 0.05 0.07MPa。 0050 在本发明中,所述铸造得到。
21、的 AHS 铝合金优选为规格为 250mm 的 AHS 合金铸棒。 0051 完成所述铸造后,本发明将铸造得到的AHS铝合金铸锭进行挤压,得到AHS铝合金 挤压棒,在本发明中,所述挤压的温度优选为 430 440 ;所述挤压所用的挤压筒的温度 优选为 400 450 ;所述挤压的速度优选 2mm/min,挤压比优选为 25。 0052 本发明优选按照上述工艺参数将规格为 250mm 的 AHS 合金铸棒车皮、锯切为 240760mm 后,进行挤压,挤压棒材规格为 34mm。 0053 在本发明中,按照上述铸造工艺得到的 AHS 铝合金中包括以下质量分数的组分 : 10 11.5的 Si ;2.。
22、0 3.0的 Cu ;0.35 0.45的 Mg ;0 0.5的 Fe ;0 0.3的 Zn ;0 0.1的 Mn ;0 0.01的 Ni ;0.02 0.05的 Sr ;0.01 0.04的 B ;余量为 Al。 0054 在本发明中,所述 Si 的质量分数优选为 10 11.5,更优选为 10.5 11,最 优选为 10.8;硅是合金中的主要元素,硅在固溶体中的溶解度随温度的升高而增大,在室 温时为 0.05,在 577时为 1.65。超过溶解度的硅以 相存在, 相中仅能溶解极 少量的铝,可以看作是纯硅。铝硅合金在 577时发生共品反应生成共晶体 (+)。随着 硅含量的增加,组织中的硅相不。
23、断增加,提高了合金的抗拉强度。共晶硅相在未变质处理 前,在合金中一般都成片状分布,严重割裂基体,由于应力集中的结果,使延伸率显著降低 ; 当硅含量超过 13 14时,延伸率只有 1,抗拉强度也只有 100MPa 左右,失去了使用价 值。经过变质或细化以后,抗拉强度可提高到 160 190MPa,延伸率可达 6 12,解决了 Al-Si类合金优良的铸造性能与低劣的机械性能这对矛盾,使这类合金得到了推广使用。硅 含量除对合金的力学性能产生影响外,对合金的流动性、气密性、热膨胀系数、以及电阻系 数和密度都会产生一定的影响。 0055 在本发明中,所述 Cu 的质量分数优选为 2.0 3.0,更优选为。
24、 2.5 ;主要合金 元素 Cu 和 Mg 的作用是形成 CuAl 2 。和 Mg 2 Si 强化相,使合金显著强化。合金中的铜含量增 加时,合金的强度显著增加、伸长率下降,热强度不断上升。这主要是因为铜含量的增加,使 合金中的 Mg 2 Si 相逐步减少变为 Q 相和 CuAl 2 相。Q 相、CuAl 2 相和 Mg 2 Si 相都是合金的强 化相,但 Q 相的耐热性最好,它在 固溶体中的溶解度不大,以弥散的状态分布于晶界,在 高温下可阻止 固溶体变形,提高合金的耐热性能。CuAl 2 相的耐热性次之,Mg 2 Si 相的耐 热性最差,因而对于用做活塞材料的 AHS 合金来说可适当增加铜的。
25、含量来提高合金的高温 强度。 0056 在本发明中,所述 Mg 的质量分数优选为 0.2 0.5,更优选为 0.3 0.4,最 优选为0.35;合金中的镁含量增加时,合金的强度急剧上升而塑性急降。塑性的急降主要 与镁在 固溶体中的溶解度较小有关。平衡条件下,在 500 530时镁在 固溶体中的 溶解度为 0.5 0.6,而在实际生产的非平衡条件下,其溶解度更低,只有 0.3 0.4。 因此为保持一定的塑性,常将 AHS 合金中的镁含量控制在 0.5左右。 0057 在本发明中,所述 Mn 的质量分数优选为 0 0.1,更优选为 0 0.05 ;Mn 是 说 明 书CN 104439190 A 。
26、5/9 页 7 一种用来消除铁的有害作用的元素。它在 Al-Si 合金中形成 A1 10 Mn2Si 和 Al 6 Mn 相。铁可 以部分的溶解在其中使有害的 相减少,同时提高高温强度。而含 Mn 相与 固溶体形成 共晶时,呈紧密排列,为杆条短小的骨骼状,其危害性较小。当铁含量较高时,Mn 的加入量 一般为铁含量的 1/2。此外,Mn 本身还常被用来提高合金的耐热性能。 0058 在本发明中,所述B的质量分数优选为0.010.04,更优选为0.035;所述Fe 的质量分数优选为 0 0.5,更优选为 0 0.3;所述 Zn 的质量分数优选为 0 0.3, 更优选为 0 0.1;所述 Ni 的质。
27、量分数优选为 0 0.01,更优选为 0 0.005;所述 Sr 的质量分数优选为 0.02 0.05,更优选为 0.025 0.03;所述 Al 的质量分数与其 他组分的质量分数之和为 100。 0059 在本发明中,所述 AHS 铝合金的晶粒度为 1 3 级。 0060 本发明按照铝及铝合金加工制品显微组织检验方法检测了本发明得到的 AHS 铝 合金的晶粒度,结果表明,按照本发明的铸造工艺得到的 AHS 铝合金的晶粒度为 1 3 级。 0061 本发明按照铝及铝合金加工制品显微组织检验方法对得到的 AHS 铝合金进行了 低倍检测,结果表明,本发明得到的 AHS 铝合金没有羽毛晶粒缺陷和初晶。
28、硅缺陷,晶粒度为 13级。 0062 本发明按照铝及铝合金加工制品显微组织检验方法对得到的 AHS 铝合金进行了 高倍检测,结果表明,本发明的到的 AHS 铝合金的共晶硅组织为细小的短纤维状,细化效果 较好。 0063 为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种 AHS 铝合金的铸造 工艺及 AHS 铝合金进行详细描述,但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。 0064 实施例 1 0065 将配制好的 Al-Si 中间合金、纯 Cu 板和纯 Al 锭加入熔炼炉,进行熔炼,装炉前应 清炉或洗炉。装料时 Al-Si 中间合金加在炉料中下层,Cu 板放置在中上层。熔炼温度为 74010。
29、。 0066 炉料大部分化平时,尽量用耙子将露出液面的凸峰推平,并适时用耙子搅动金属, 以加速熔化。待炉料完全熔化,熔体温度升至740时,彻底搅拌10min以上,搅拌前若浮渣 多,可向炉内撒入熔剂粉。搅拌后扒净熔体表面浮渣。熔体温度 73010加 Mg 锭。Mg 锭 要压入熔体,严禁露出液面。Mg锭完全熔化后必须进行两次搅拌,两次搅拌间隔时间不少于 15min。成分均匀后取炉前样,数量为一个蘑菇样和一个饼样,取样温度为 73010。 0067 炉前成分合格后加 Al-Sr、Al-3B 中间合金进行细化变质处理,Al-Sr、Al-3B 中间 合金加入前一定要经过预热处理。 0068 Al-Sr 。
30、加入量 :新料按 4.5kg/t,本体废料按 2kg/t。Al-3B 加入量 :按 0.035 B 加入。加入温度 :7305。 0069 Al-Sr( 杆 )、Al-3B 中间合金要压入熔体,严禁漂浮在液面上。待 Al-Sr、Al-3B 中 间合金完全熔化后,把熔体搅拌均匀。 0070 加 Sr 以后禁止使用任何熔剂和覆盖剂。 0071 750时对熔体进行 Ar 气精炼,两根精炼管双炉门同时精炼 20min,精炼后扒净熔 体表面浮渣。扒渣后静置,同时进行铸造准备工作,并尽快铸造。 0072 铸造的速度为 90mm/min,水压为 0.04MPa,铸造温度为 71010,得到规格为 说 明 书。
31、CN 104439190 A 6/9 页 8 250mm 的 AHS 铝合金铸棒。 0073 铸造完成后进行挤压,将规格为250mm的AHS合金铸棒车皮、锯切为 240760mm 后,按生产常规工艺进行挤压,挤压筒温度为 450,挤压温度为 440,挤压 速度 2mm/min,挤压比为 25,挤压棒材规格为 34mm。 0074 本发明按照上述技术方案检测了本实施例得到的 AHS 铝合金铸锭的晶粒度,结果 如表 1 所示,表 1 为本发明实施例 1 3 得到的 AHS 铝合金铸锭的检测结果。 0075 本发明按照上述技术方案检测了本实施例得到的 AHS 铝合金挤压棒的力学性能, 结果如表 2 。
32、所示,表 2 为本发明实施例 1 3 得到的 AHS 铝合金挤压版的力学性能数据。 0076 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金铸锭进行了低倍检测,如 图 1 所示,图 1 为本发明实施例 1 得到的 AHS 铝合金铸锭的低倍检测图。 0077 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金铸锭进行了高倍检测,如 图 2 所示,图 2 为本发明实施例 1 得到的 AHS 铝合金铸锭在 500 下的高倍检测图。 0078 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金挤压棒进行了低倍检测, 如图 3 所示,图 3 为本发明实施例 1 得到的 AHS 铝合金挤压。
33、棒的低倍检测图。 0079 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金挤压棒进行了高倍检测, 如图 4 所示,图 4 为本发明实施例 1 得到的 AHS 铝合金挤压棒在 500 下的高倍检测图。 0080 实施例 2 0081 将配制好的 Al-Si 中间合金,纯 Cu 板和纯 Al 锭加入熔炼炉,进行熔炼,装炉前应 清炉或洗炉。装料时 Al-Si 中间合金加在炉料中下层,Cu 板放置在中上层。熔炼温度为 75010。 0082 炉料大部分化平时,尽量用耙子将露出液面的凸峰推平,并适时用耙子搅动金属, 以加速熔化。待炉料完全熔化,熔体温度升至730-740时,彻底搅拌10min以上。
34、,搅拌前若 浮渣多,可向炉内撒入熔剂粉。搅拌后扒净熔体表面浮渣。熔体温度 720加 Mg 锭。Mg 锭 要压入熔体,严禁露出液面。Mg锭完全熔化后必须进行两次搅拌,两次搅拌间隔时间不少于 15min。成分均匀后取炉前样,数量为一个蘑菇样和一个饼样,取样温度为 73010。 0083 炉前成分合格后加 Al-Sr、Al-3B 中间合金进行细化变质处理,Al-Sr、Al-3B 中间 合金加入前一定要经过预热处理。 0084 Al-Sr 加入量 :新料按 4.5kg/t,本体废料按 2kg/t。Al-3B 加入量 :按 0.035 B 加入。加入温度 :72010。 0085 Al-Sr( 杆 )、。
35、Al-3B 中间合金要压入熔体,严禁漂浮在液面上。待 Al-Sr、Al-3B 中 间合金完全熔化后,把熔体搅拌均匀。 0086 加 Sr 以后禁止使用任何熔剂和覆盖剂。 0087 740时对熔体进行 Ar 气精炼,两根精炼管双炉门同时精炼 20min,精炼后扒净熔 体表面浮渣。扒渣后静置,同时进行铸造准备工作,并尽快铸造。 0088 铸造的速度为 95mm/min,水压为 0.05MPa,铸造温度为 71010,得到规格为 250mm 的 AHS 铝合金铸棒。 0089 铸造完成后进行挤压,将规格为250mm的AHS合金铸棒车皮、锯切为 240760mm 后,按大生产常规工艺进行挤压,挤压筒温。
36、度为 400,挤压温度为 430,挤 压速度 2mm/min,挤压比为 25,挤压棒材规格为 34mm。合金成分包括 :10.94的 Si, 说 明 书CN 104439190 A 7/9 页 9 0.3的 Fe,2.66的 Cu,0.04的 Mn,0.5的 Mg,0.01的 Ni,0.02的 Zn,0.03的 Sr 和余量的 Al。 0090 本发明按照上述技术方案检测了本实施例得到的 AHS 铝合金铸锭的晶粒度,结果 如表 1 所示,表 1 为本发明实施例 1 3 得到的 AHS 铝合金铸锭的检测结果。 0091 本发明按照上述技术方案检测了本实施例得到的 AHS 铝合金挤压棒的力学性能,。
37、 结果如表 2 所示,表 2 为本发明实施例 1 3 得到的 AHS 铝合金挤压版的力学性能数据。 0092 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金铸锭进行了低倍检测,如 图 5 所示,图 5 为本发明实施例 2 得到的 AHS 铝合金铸锭的低倍检测图。 0093 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金铸锭进行了高倍检测,如 图 6 所示,图 6 为本发明实施例 2 得到的 AHS 铝合金铸锭在 500 下的高倍检测图。 0094 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金挤压棒进行了低倍检测, 如图 7 所示,图 7 为本发明实施例 2 得到的 A。
38、HS 铝合金挤压棒的低倍检测图。 0095 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金挤压棒进行了高倍检测, 如图 8 所示,图 8 为本发明实施例 2 得到的 AHS 铝合金挤压棒在 500 下的高倍检测图。 0096 实施例 3 0097 将配制好的 Al-Si 中间合金,纯 Cu 板和纯 Al 锭加入熔炼炉,进行熔炼,装炉前应 清炉或洗炉。装料时 Al-Si 中间合金加在炉料中下层,Cu 板放置在中上层。熔炼温度为 75010。 0098 炉料大部分化平时,尽量用耙子将露出液面的凸峰推平,并适时用耙子搅动金属, 以加速熔化。待炉料完全熔化,熔体温度升至 740时,彻底搅拌 1。
39、0min 以上,搅拌前若浮 渣多,可向炉内撒入熔剂粉。搅拌后扒净熔体表面浮渣。熔体温度 7305加配制好的 Mg 锭。Mg 锭要压入熔体,严禁露出液面。Mg 锭完全熔化后必须进行两次搅拌,两次搅拌间 隔时间不少于 15min。成分均匀后取炉前样,数量为一个蘑菇样和一个饼样,取样温度为 73010。 0099 炉前成分合格后加 Al-Sr、Al-3B 中间合金进行细化变质处理,Al-Sr、Al-3B 中间 合金加入前一定要经过预热处理。 0100 Al-Sr 加入量 :新料按 4.5kg/t,本体废料按 2kg/t。Al-3B 加入量 :按 0.035 B 加入。加入温度 :72010。 010。
40、1 Al-Sr( 杆 )、Al-3B 中间合金要压入熔体,严禁漂浮在液面上。待 Al-Sr、Al-3B 中 间合金完全熔化后,把熔体搅拌均匀。 0102 加 Sr 以后禁止使用任何熔剂和覆盖剂。 0103 740时对熔体进行 Ar 气精炼,两根精炼管双炉门同时精炼 20min,精炼后扒净熔 体表面浮渣。扒渣后静置,同时进行铸造准备工作,并尽快铸造。 0104 铸造的速度为 100mm/min,水压为 0.06MPa,铸造温度为 72010,得到规格为 250mm 的 AHS 铝合金铸锭。 0105 铸造完成后进行挤压,将规格为250mm的AHS合金铸棒车皮、锯切为 240760mm 后,按大生。
41、产常规工艺进行挤压,挤压筒温度为 450,挤压温度为 440,挤 压速度 2mm/min,挤压比为 25,挤压棒材规格为 34mm。 0106 本发明按照上述技术方案检测了本实施例得到的 AHS 铝合金铸锭的晶粒度,结果 说 明 书CN 104439190 A 8/9 页 10 如表 1 所示,表 1 为本发明实施例 1 3 得到的 AHS 铝合金铸锭的检测结果。 0107 本发明按照上述技术方案检测了本实施例得到的 AHS 铝合金挤压棒的力学性能, 结果如表 2 所示,表 2 为本发明实施例 1 3 得到的 AHS 铝合金挤压版的力学性能数据。 0108 本发明按照上述技术方案对本实施例得到。
42、的 AHS 铝合金铸锭进行了低倍检测,如 图 9 所示,图 9 为本发明实施例 3 得到的 AHS 铝合金铸锭的低倍检测图。 0109 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金铸锭进行了高倍检测,如 图 10 所示,图 10 为本发明实施例 3 得到的 AHS 铝合金铸锭在 500 下的高倍检测图。 0110 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金挤压棒进行了低倍检测, 如图 11 所示,图 11 为本发明实施例 3 得到的 AHS 铝合金挤压棒的低倍检测图。 0111 本发明按照上述技术方案对本实施例得到的 AHS 铝合金挤压棒进行了高倍检测, 如图 12 所示。
43、,图 12 为本发明实施例 3 得到的 AHS 铝合金挤压棒在 500 下的高倍检测图。 0112 由图1、图5和图9可以看出,本发明提供的AHS铝合金铸锭1)消除了羽毛状晶粒 缺陷 ;2) 消除了初晶硅缺陷 ;3) 晶粒明显细化 ( 晶粒 1-3 级,8 级精炼度标准 )。 0113 由图2、图6和图10可以看出本发明中的铸造工艺细化效果较好,合金共晶硅组织 为细小的短纤维状,变质效果较好。 0114 由图 3、图 7 和图 11 可以看出,本发明提供的 AHS 铝合金挤压棒其组织细密,最大 晶粒度为 2 级 (8 级晶粒度标准 ),有利于保证或提高合金棒材的性能。 0115 由图4、图8和。
44、图12可以看出,本发明提供的AHS铝合金挤压棒组织细密、均匀,变 质细化效果较好。 0116 表 1 本发明实施例 1 3 得到的 AHS 铝合金铸锭的检测结果 0117 0118 表 2 本发明实施例 1 3 得到的 AHS 铝合金挤压版的力学性能数据 0119 0120 由表 1 和表 2 可以看出,本发明得到的 AHS 铝合金具有较小的晶粒度,并且在挤压 后具有较好的力学性能。 说 明 书CN 104439190 A 9/9 页 11 0121 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。 说 明 书CN 104439190 A 1/2 页 12 图1 图2 图3 图4 图5 图6 说 明 书 附 图CN 104439190 A 2/2 页 13 图7 图8 图9 图 10 图 11 图 12 说 明 书 附 图CN 104439190 A 。