一种高强度合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度合金，由以下按照质量百分比的成分组成：铁3.5-4.25%、镍8.2-10.39%、锰、2.5-3.7%、硼1.12-1.38%、碲0.2-0.33%、钨2.5-3.8%、铂0.44-0.62%、钪0.18-0.25%、钬0.12-0.22%，铼0.13-0.19%，余量为铝。经过真空熔炼、精炼、压铸、热处理、时效等制得合金。本发明专利技术中各成分及含量的合理配置，保证铝合金具有足够的力学性能，特别是适用于重载、高温使用环境下的力学性能，同时优化选取了压铸的工艺参数和精炼时惰性气体压力参数，提高其合金力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及--种高强度合金及其制备方法，属于合金制造领域。
技术介绍
压铸件是一种压力铸造的零件，是使用装好铸件模具的压力铸造机械压铸机，将 加热为液态的铜、锌、铝或锌合金等金属浇入压铸机的入料口，经压铸机压铸，铸造出模具 限制的形状和尺寸的铜、锌、铝零件或锌合金零件，这样的零件通常就被叫做压铸件。压铸 件在不同的地方有不同的叫法，如压铸零件、压力铸件、压铸件、压铸铝、压铸锌件、压铸铜 件、铜压铸件、锌压铸件、铝压铸件铝压铸件、铝压合金铸件、锌合金压铸零件等。由于金属 铜、锌、铝及锌合金具有很好的流动性和可塑性，而且铸造加工是在有压力的压铸机中铸 造，因此铝压铸件可以做出各种较复杂的形状，也可作出较高的精度和光洁度，从而很大程 度的减少了铸件的机械加工量和金属铜、锌、铝或锌合金的铸造余量，不仅节约了电力、金 属材料、还大大节约了劳动成本;而铜、锌、铝及锌合金具有优良的导热性，较小的比重和高 可加工性;从而压铸件被广泛应用于汽车制造、内燃机生产、摩托车制造、电动机制造、油栗 制造、传动机械制造、精密仪器、园林美化、电力建设、建筑装饰等各个行业。 现有压铸用中各元素的含量不同，因此各元素在合金中空间分布差异较大，导致 各合金综合性能不同，特别是力学性能上差异较大。
技术实现思路
为克服上述不足，本专利技术目的提供，该合金为铝合 金，硬度高、耐磨性好。 本专利技术的方案如下：一种高强度合金，由以下按照质量百分比的成分组成： 铁3·5-4·25%、镍8·2-10·39%、锰、2·5-3·7%、硼1·12-1·38%、碲0·2-0·33%、钨2·5-3·8%、 钼0 · 44-0 · 62%、钪0 · 18-0 · 25%、钬0 · 12-0 · 22%，铼0 · 13-0 · 19%，余量为铝。 进一步，由以下按照质量百分比的成分组成： 铁3·75-4·05%、镍8·85-9·69%、锰、2·68-3·55%、硼1·25-1·31%、碲0·25-0·32%、钨3·1-3 · 56%、钼0 · 48-0 · 59%、钪0 · 18-0 · 22%、钬0 · 12-0 · 18%，铼0 · 15-0 · 17%，余量为铝。 进一步，由以下按照质量百分比的成分组成：铁3.86%、镍9.12%、锰、3.03%、硼 1 · 27%、碲0 · 285%、钨3 · 25 %、铂0 · 51%、钪0 · 19%、钬0 · 156%，铼0 · 16%，余量为铝。 -种高强度合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将铁、镍、锰、硼、碲、钨、钼、铝放入真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8Xl(T2Pa以上，开 始升温，待温度升至842-935°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4 X l〇4Pa;然后继续升温至1220-1290°C，待形成合金液，在合金液中充入惰性气体并搅拌30-40分钟，将合金液冷却，得到中间合金； 2) 将中间合金与钪、钬、铼加入到真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8X l(T2Pa以上，开始升 温，待温度升至842-935°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4 X 104Pa;然 后继续升温至1220-1290°C，待合金完全溶解，精炼静置25-35分钟后，检验熔体成分合格后 即得精炼液； 3) 将精炼液降温至650-700°C后压铸到经过预热至250-275°C的模具型腔中，其中充型 开始时的精炼液熔体流速为〇. 32m/s、铸造压力为78MPa，充型率超过63 %后，提高精炼液的 熔体流速至2.25m/s、铸造压力为106MPa，直至充型压铸结束； 4) 热处理:将压铸铸件在425°C条件下均匀化28-32h后水淬至室温后，再升温至165-175°C进行12-15h的时效处理，即得合金。 本专利技术通过大量实验，在研究的基础配方中添加中钪、钬和铼，可保证合金具有足 够的力学性能，特别是适用于重载、高温使用环境下的力学性能。同时优化选取了压铸的工 艺参数和精炼时惰性气体压力参数，提高其合金力学性能。本专利技术不但具有优异的常温力 学性能，即便在超过150°C的条件下仍能满足使用要求，特别适用于制备高温重载工作条件 下的压铸件。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。 实施例1 一种高强度合金，由以下按照质量百分比的成分组成:铁3.86%、镍9.12%、锰、3.03%、硼 1 · 27%、碲0 · 285%、钨3 · 25 %、铂0 · 51%、钪0 · 19%、钬0 · 156%，铼0 · 16%，余量为铝。制备方法，包括以下步骤： 1) 将铁、银、猛、棚、石市、妈、销、错放入真空fe炼炉谢祸中，抽真空至8X10 2Pa以上，开 始升温，待温度升至915°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4 X 104Pa;然 后继续升温至1285°C，待形成合金液，在合金液中充入惰性气体并搅拌36分钟，将合金液冷 却，得到中间合金； 2) 将中间合金与钪、钬、铼加入到真空熔炼炉坩埚中，抽真空至8X l(T2Pa以上，开始升 温，待温度升至915°C后，停止抽真空并向真空熔炼炉中充入惰性气体至4X10 4Pa;然后继 续升温至1285°C，待合金完全溶解，精炼静置36分钟后，检验熔体成分合格后即得精炼液； 3) 将精炼液降温至700°C后压铸到经过预热至270°C的模具型腔中，其中充型开始时的 精炼液熔体流速为0.32m/s、铸造压力为78MPa，充型率超过63 %后，提高精炼液的熔体流速 至2.25m/s、铸造压力为106MPa，直至充型压铸结束； 4) 热处理:将压铸铸件在425°C条件下均匀化29h后水淬至室温后，再升温至170°C进行 12-15h的时效处理，即得合金。 实施例2 一种高强度合金，由以下按照质量百分比的成分组成：铁3.8%、镍9.1%、锰3.11%、硼 1 · 28%、碲0 · 25-0 · 32%、钨3 · 35%、铂0 · 52%、钪0 · 19%、钬0 · 15%，铼0 · 16%，余量为铝。 制备方法同实施例1。 实施例3 一种高强度合金，由以下按照质量百分比的成分组成:铁3.79%、镍9.1%、锰、2.99%、硼 1 · 28%、碲0 · 31 %、钨3 · 36%、铂0 · 58%、钪0 · 19%、钬0 · 14%，铼0 · 15%，余量为铝。 制备方法同实施例1。 实施例4 一种高强度合金，由以下按照质量百分比的成分组成： 铁4·1%、镍8·89%、锰3·6%、硼1·19%、碲0·2-0·33%、钨2·9%、铂0·48%、钪0·21%、钬 0.18%，铼0.14%，余量为铝。 制备方法同实施例1。 实施例5 一种高强度合金，由以下按照质量百分比的成分组成： 铁3 · 6%、镍8 · 85%、锰、2 · 84%、硼 1 · 25%、碲0 · 28%、钨 2 · 89%、铂0· 51 %、钪0· 214%、钬 0.175当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度合金，其特征在于，由以下按照质量百分比的成分组成：铁3.5‑4.25%、镍8.2‑10.39%、锰、2.5‑3.7%、硼1.12‑1.38%、碲0.2‑0.33%、钨2.5‑3.8%、 铂0.44‑0.62%、钪0.18‑0.25%、钬0.12‑0.22%，铼0.13‑0.19%，余量为铝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴海，宋发财，
申请(专利权)人：滁州市品诚金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34