一种含钇和钐的高强铸造铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种含钇和钐的高强铸造铝合金，成分的重量百分比为：Si 3.9～7.0％，Cu 0.4～1.0％，Y 0.1～0.31％，Sm 0.1～0.31％，Fe 0.10～0.15％，Mn 0.28～0.50％，Ti 0.01～0.05％，其它杂质元素每种≤0.05％，总和≤0.15％，余量为Al。Y和Sm元素的加入可形成弥散细小的含Y析出相，并细化θ

【技术实现步骤摘要】
一种含钇和钐的高强铸造铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术属于冶金
，尤其涉及一种含钇和钐的高强铸造铝合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电动汽车的普及，汽车的轻量化成为汽车行业亟待解决的问题，大型铝合金压铸件的应用是实现汽车轻量化的一个重要途径。随着汽车行业的发展，对铸造铝合金的性能要求也越来越高，但现有常用的铸造铝合金已经满足不了汽车关键结构件对力学性能的要求。对于关键汽车结构件而言，车用压铸铝合金的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别要到达150MPa和300MPa。而目前应用较为广泛的Al
‑
Si基商业压铸铝合金，如Aural 2铝合金(Al
‑
10Si
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0.5Mn
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0.3Mg合金，T7态)的屈服强度和抗拉强度分别仅为129
‑
142MPa和242
‑
282MPa，有待进一步提高。
[0003]因此开发新型车用高强压铸铝合金，在保持现有塑性的条件下提高强度是铸造铝合金的一个研究热点。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种含钇和钐的高强铸造铝合金及其制备方法，本专利技术提供的铸造铝合金具有较好的力学性能。
[0005]本专利技术提供了一种含钇和钐的高强铸造铝合金，成分为：
[0006][0007]杂质元素≤0.15wt％，
[0008]余量为Al。
[0009]优选的，成分为：
[0010]Si 5.8wt％，Cu 1.0wt％，Y 0.3wt％，Sm 0.2wt％，Fe 0.10wt％，Mn 0.4wt％，Ti 0.02wt％，杂质元素≤0.15wt％，余量为Al。
[0011]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的含钇和钐的高强铸造铝合金的制备方法，包括：
[0012]将合金原料熔炼后浇铸，得到含钇和钐的高强铸造铝合金。
[0013]优选的，所述合金原料包括：
[0014]纯铝、Al
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Si中间合金、Al
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Mn中间合金、Al
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Y中间合金、Al
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Sm中间合金、Al
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Cu中间合金、Al
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Fe中间合金和Al
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Ti中间合金。
[0015]优选的，所述熔炼的方法包括：
[0016]将纯铝加热至第一温度，再加入Al
‑
Si中间合金和Al
‑
Mn中间合金，然后继续加热至第二温度后加入Al
‑
Y和Al
‑
Sm中间合金，以及Al
‑
Cu中间合金、Al
‑
Fe中间合金和Al
‑
Ti中间合金，然后保温并搅拌，待合金完全熔解后混匀并精炼。
[0017]优选的，所述第一温度为700～715℃。
[0018]优选的，所述第二温度为740～760℃。
[0019]优选的，所述精炼的时间为20～40分钟。
[0020]优选的，所述浇铸的温度为680～700℃。
[0021]优选的，所述得到含钇和钐的高强铸造铝合金后还包括：
[0022]将所述含钇和钐的高强铸造铝合金进行热处理。
[0023]本专利技术提供了一种含钇和钐的高强Al
‑
Si基铸造铝合金，通过调控微观组织提升强度，本专利技术中的高强铸造铝合金中弥散细小的含Y析出相，具有一定的强化作用，同时Y和Sm的添加可以细化θ
’
析出相，提高析出相的数量密度，降低析出相间距，阻碍位错滑移，进一步提升强度。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例1制备的铸造铝合金的金相组织图。
具体实施方式
[0025]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术提供了一种含钇和钐的高强铸造铝合金，成分为：
[0027][0028]杂质元素≤0.15wt％，
[0029]余量为Al。
[0030]在本专利技术中，所述Si的质量含量优选为5～6％，更优选为5.5％；所述Cu的质量含
量优选为0.5～9％，更优选为0.6～0.8％，最优选为0.7％；所述Y的质量含量优选为0.15～0.25％，更优选为0.2％；所述Sm的质量含量优选为0.15～0.25％，更优选为0.2％；所述Fe的质量含量优选为0.11～0.14％，更优选为0.12～0.13％；所述Mn的质量含量优选为0.35～0.45％，更优选为0.4％；所述Ti的质量含量优选为0.02～0.04％，更优选为0.03％。
[0031]在本专利技术中，所述含钇和钐的高强铸造铝合金的成分优选为：
[0032]Si 4.0wt％，Cu 0.4wt％，Y 0.1wt％，Sm 0.1wt％，Fe 0.10wt％，Mn 0.30wt％，Ti 0.01wt％，其它杂质元素≤0.15％，余量为Al。
[0033]在本专利技术中，所述含钇和钐的高强铸造铝合金的成分优选为：
[0034]Si 7.0wt％，Cu 1.0wt％，Y 0.3wt％，Sm 0.3wt％，Fe 0.15wt％，Mn 0.50wt％，Ti 0.05wt％，其它杂质元素≤0.15％，余量为Al。
[0035]在本专利技术中，所述含钇和钐的高强铸造铝合金的成分优选为：
[0036]Si 5.8wt％，Cu 1.0wt％，Y 0.3wt％，Sm 0.2wt％，Fe 0.10wt％，Mn 0.4wt％，Ti 0.02wt％，其它杂质元素≤0.15％，余量为Al。
[0037]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的含钇和钐的高强铸造铝合金的制备方法，包括：
[0038]将合金原料熔炼后浇铸，得到含钇和钐的高强铸造铝合金。
[0039]在本专利技术中，所述合金原料优选包括：
[0040]纯铝、Al
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Si中间合金、Al
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Mn中间合金、Al
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Y中间合金、Al
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Sm中间合金、Al
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Cu中间合金、Al
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Fe中间合金和Al
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Ti中间合金。
[0041]在本专利技术中，所述熔炼的方法优选包括：
[0042]将纯铝加热至第一温度，再加入Al
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Si中间合金和Al
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Mn中间合金，然后继续加热至第二温度后加入Al
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Y和Al
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Sm中间合金，以及Al
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Cu中间合金、Al
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Fe中间合金和A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含钇和钐的高强铸造铝合金，成分为：2.根据权利要求1所述的含钇和钐的高强铸造铝合金，其特征在于，成分为：Si 5.8wt％，Cu 1.0wt％，Y 0.3wt％，Sm 0.2wt％，Fe 0.10wt％，Mn 0.4wt％，Ti 0.02wt％，杂质元素≤0.15wt％，余量为Al。3.一种权利要求1所述的含钇和钐的高强铸造铝合金的制备方法，包括：将合金原料熔炼后浇铸，得到含钇和钐的高强铸造铝合金。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述合金原料包括：纯铝、Al
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Si中间合金、Al
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Mn中间合金、Al
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Y中间合金、Al
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Sm中间合金、Al
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Cu中间合金、Al
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Fe中间合金和Al
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Ti中间合金。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述熔炼的方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏利红，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：