專利名稱：一種制造機(jī)械受力結(jié)構(gòu)件的鋁基合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造機(jī)械受力結(jié)構(gòu)件的金屬材料，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鋁合金通常均存在著強(qiáng)度和熱裂傾向的矛盾，一部分合金的強(qiáng)度雖高，塑性也較好，但延伸率很差，即熱裂傾向很大。為改變這一狀況，許多研究人員在一些鋁合金中加入了一些其他元素，以改變其金相組織來達(dá)到較高的抗拉強(qiáng)度和改善其延伸率等性能，但收效甚微，其各種性能指標(biāo)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今市場(chǎng)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種具有極高抗拉強(qiáng)度、優(yōu)良的延伸率與高溫強(qiáng)度及切削性能和焊補(bǔ)性能、用于制造機(jī)械受力結(jié)構(gòu)件的鋁基合金材料。
本發(fā)明所述的一種制造機(jī)械受力結(jié)構(gòu)件的鋁基合金的發(fā)明內(nèi)容是在鋁基中加入一些必要的元素外，添加了納米級(jí)礦石微粉與稀土Re微粉，以促使量子力學(xué)波動(dòng)的隧道效應(yīng)來大幅度地提高材料的力學(xué)性能。
本發(fā)明所述的一種制造機(jī)械受力結(jié)構(gòu)件的鋁基合金的成分配比為Cu3.3％～5.5％Mn0.20％～0.80％Sr0.01％～0.05％B0.01％～0.23％Ti0.08％～0.36％Mg0.08％～0.80％納米級(jí)礦石微粉0.003％～0.25％稀土Re微粉0.05％～0.20％其余為鋁(Al)和不可避免的微量元素雜質(zhì)。
其中，所述的納米級(jí)礦石微粉為CaCO3微粉；采用本發(fā)明所述的成分配比生產(chǎn)的機(jī)械受力結(jié)構(gòu)件與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅大幅度地提高了材料的抗拉強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度及切削性能和焊補(bǔ)性能，而且大大地改善了延伸率，克服了現(xiàn)有鋁基合金普遍存在的難以解決的熱裂傾向大的問題。
其主要技術(shù)指標(biāo)抗拉強(qiáng)度350～550MPa；硬度HBS90～120；密度2.80g/cm；延伸率5％～12％；在200～250℃時(shí)的其抗拉強(qiáng)度相當(dāng)于室溫時(shí)的普通鋁合金的抗拉強(qiáng)度。因此，它可替代價(jià)格昴貴的銀基合金，用作宇航、飛機(jī)、火車、汽車等受力結(jié)構(gòu)件。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一步驟1成分配比
Cu5.0％Mn0.33％Sr0.20％B0.1％Ti0.21％Mg0.26％納米級(jí)礦石微粉和稀土Re微粉0.08％其余為鋁(Al)和不可避免的微量元素雜質(zhì)。
步驟2熔煉按配方比例，將Cu、Mn、Sr、Ti、礦石及稀土Re微粉裝入工頻爐或電爐中熔煉，待爐內(nèi)合金全部熔化時(shí)，將溫度控制在650℃時(shí)，加入小塊鎂(Mg)，并用鐘罩壓入液面下120mm處回轉(zhuǎn)移動(dòng)，待化清凈化5-7分鐘后，除渣，即可澆注。
經(jīng)熱處理后，該鋁基合金材料的技術(shù)性能指標(biāo)為抗拉強(qiáng)度441MPa、硬度115HB、延伸率11.6％。
實(shí)施例二步驟1成分配比Cu5.0％Mn0.50％Sr0.20％B0.1％Ti0.22％Mg0.35％
納米級(jí)礦石微粉和稀土Re微粉0.10％其余為鋁(Al)和不可避免的微量元素雜質(zhì)。
步驟2熔煉按配方比例，將Cu、Mn、Sr、Ti、礦石及稀土Re微粉裝入工頻爐或電爐中熔煉，待爐內(nèi)合金全部熔化時(shí)，將溫度控制在650℃時(shí)，加入小塊鎂(Mg)，并用鐘罩壓入液面下120mm處回轉(zhuǎn)移動(dòng)，待化清凈化5-7分鐘后，除渣，即可澆注。
經(jīng)熱處理后，該鋁基合金材料的技術(shù)性能指標(biāo)為抗拉強(qiáng)度380MPa、硬度120HB、延伸率7.0％。
權(quán)利要求
1.一種用于制造機(jī)械受力結(jié)構(gòu)件的鋁基合金，其特征是該鋁基合金的成分配比為Cu3.3％～5.5％Mn0.20％～0.80％Sr0.01％～0.05％B 0.01％～0.23％Ti0.08％～0.36％Mg0.08％～0.80％納米級(jí)礦石微粉0.003％～0.25％稀土Re微粉0.05％～0.20％其余為鋁(Al)和不可避免的微量元素雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制造機(jī)械受力結(jié)構(gòu)件的鋁基合金，其特征是所述的納米級(jí)礦石微粉為CaCO3微粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制造機(jī)械受力結(jié)構(gòu)件的鋁基合金，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。它是在鋁基中加入一些必要的元素外，添加了納米級(jí)礦石微粉與稀土Re微粉，其成分配比為Cu3.3％～5.5％、Mn0.20％～0.80％、Sr0.01％～0.05％、B0.01％～0.23％、Ti0.08％～0.36％、Mg0.08％～0.80％、納米級(jí)礦石微粉0.003％～0.25％、稀土Re微粉0.05％～0.20％，其余為鋁和不可避免的微量元素雜質(zhì)；該鋁基合金具有強(qiáng)度高、延伸率好及切削性能和焊補(bǔ)性能好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C21/12GK1584088SQ20041002466
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月24日
發(fā)明者盛純樂 申請(qǐng)人:浙江東方工具制造有限公司