一種鑄造鋁合金的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于合金的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的涉及一種鑄造鋁合金。該種鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分：0.01～0.05%Mg；0.25～0.3%Mn；0.02～0.08%Cr；0.04～0.09%Si；0.05～0.10%Fe；5.2～5.9%Cu；0.28～0.33%P；0.02～0.06%Ti；0.27～0.32%Sc；0.15～0.20%Zr；余量為Al。該鑄造鋁合金的焊接性能優(yōu)良，再結(jié)晶溫度非常高。
【專利說明】一種鑄造鋁合金

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于合金的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的涉及一種鑄造鋁合金。

【背景技術(shù)】
[0002]鑄造鋁合金作為傳統(tǒng)的金屬材料，因其具有密度低，比強(qiáng)度高，生產(chǎn)零件靈活、簡單，易于小批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、機(jī)械等行業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)與國防的發(fā)展，對鑄造鋁合金，尤其是具有特殊性能，如具有高強(qiáng)度、高韌性、優(yōu)良的耐磨性、耐腐蝕性以及焊接性能優(yōu)良的鑄造鋁合金，需求量越來越大。高性能鑄造鋁合金成為材料領(lǐng)域中不可或缺的合金體系，并已經(jīng)在汽車、航空和航天工業(yè)中獲得廣泛的應(yīng)用。通常高強(qiáng)度鑄造鋁合金的抗拉強(qiáng)度一般達(dá)到300?500MPa，但延伸率僅為I?10%。隨著工業(yè)生產(chǎn)與國防現(xiàn)代化的發(fā)展，降低結(jié)構(gòu)件重量的要求日益迫切，應(yīng)用鋁合金的領(lǐng)域越來越廣泛。例如，隨著航空、航天和汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，為提高車速、降低油耗、節(jié)越能源和保護(hù)環(huán)境，降低單車重量的壓力越來越大，鑄造鋁合金在航空、航天和汽車行業(yè)的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，以替代主要結(jié)構(gòu)件中不僅承受靜載荷，而且承受很大沖擊和振動的鋼鐵部件(如汽車底盤支架等)，從而對鑄造鋁合金的強(qiáng)度、焊接性能和韌性提出了更高的要求。因此目前急需一種焊接性能優(yōu)良的鑄造鋁合金。
[0003]鋁合金與其他金屬材料一樣，經(jīng)塑性變形后，位錯(cuò)密度顯著升高，同時(shí)發(fā)生加工硬化，強(qiáng)度和硬度大大提高。另外，由于滑移轉(zhuǎn)動，晶體取向發(fā)生變化，晶粒也沿加工方向拉長，產(chǎn)生變形織構(gòu)或加工織構(gòu)。將這種材料加熱到某一溫度以上，隨等溫加熱時(shí)間延長，強(qiáng)度和硬度漸漸下降，這就是軟化過程，稱之為回復(fù)。當(dāng)變形程度超過某一臨界值之后，加熱保溫時(shí)，在變形組織中產(chǎn)生新的晶粒，大量的晶核長大，吞食變形組織，使變形組織所占的比例越來越小，最后變成晶粒組織。強(qiáng)度和硬度下降到最低值，此即為再結(jié)晶過程，使材料發(fā)生這一過程的處理稱為再結(jié)晶處理。
[0004]再結(jié)晶處理對于鑄造鋁合金意義重大，變形鋁合金半成品的生產(chǎn)過程就是形變和熱處理交替進(jìn)行的過程。半成品的最終組織和性能主要由這一過程決定的。因此，為了保證鋁合金材料的工藝性能和最終性能，必須控制再結(jié)晶過程。為使最終產(chǎn)品具有足夠的強(qiáng)度，必須保存變形組織和擠壓效應(yīng)，則在最終熱處理時(shí)，應(yīng)盡量使材料不發(fā)生再結(jié)晶。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對上述存在的缺陷而提供一種鑄造鋁合金，該鑄造鋁合金的焊接性能優(yōu)良，再結(jié)晶溫度非常高。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.01 ?0.05% Mg ； 0.25 ?0.3% Mn ； 0.02 ?0.08% Cr ； 0.04 ?0.09% Si ； 0.05 ?0.10% Fe ； 5.2 ?5.9% Cu ； 0.28 ?0.33% P ； 0.02 ?0.06% Ti ； 0.27 ?0.32% Sc ；
0.15 ?0.20% Zr ;余量為 Al。
[0007]所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.01% Mg; 0.25% Mn ；0.02% Cr ； 0.04% Si ； 0.05% Fe ； 5.2% Cu ；0.28% P ；0.02% Ti ；0.27% Sc ；0.15% Zr ;余量為Al。
[0008]所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.05% Mg; 0.3% Μη;0.08% Cr ； 0.09% Si ； 0.10% Fe ； 5.9% Cu ； 0.33% P ； 0.06% Ti ； 0.32% Sc ； 0.20%
Zr ;余量為Al。
[0009]所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.015% Mg; 0.28% Μη；0.037% Cr ； 0.048% Si ； 0.07% Fe ； 5.28% Cu ； 0.29% P ； 0.035% Ti ； 0.28% Sc ；0.16% Zr ;余量為 Al。
[0010]所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.04% Mg; 0.26% Μη；0.048% Cr ； 0.072% Si ； 0.08% Fe ； 5.63% Cu ； 0.31% P ； 0.045% Ti ； 0.29% Sc ；0.17% Zr ;余量為 Al。
[0011]所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.032% Mg; 0.29% Μη ；0.068% Cr ； 0.084% Si ； 0.071% Fe ； 5.49% Cu ； 0.29% P ； 0.056% Ti ； 0.30% Sc ；0.19% Zr ;余量為 Al。
[0012]所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.027% Mg; 0.281% Μη;0.038% Cr ； 0.062% Si ； 0.059% Fe ； 5.79% Cu ； 0.30% P ； 0.046% Ti ； 0.28% Sc ；0.17% Zr ;余量為 Al。
[0013]所述鑄造鋁合金用于航空、卡車和船只。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所述的鑄造鋁合金焊接性能優(yōu)良，再結(jié)晶溫度非常高，達(dá)到510?528°C，從而保證了鑄造合金具有足夠的強(qiáng)度。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0016]實(shí)施例1
所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.01% Mg ； 0.25% Μη ； 0.02%
Cr ；
0.04% Si ； 0.05% Fe ； 5.2% Cu ；0.28% P ；0.02% Ti ；0.27% Sc ；0.15% Zr ;余量為Al。
[0017]本實(shí)施例的再結(jié)晶溫度為514°C。
[0018]實(shí)施例2
所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.05% Mg; 0.3% Μη； 0.08%
Cr ；
0.09% Si ； 0.10% Fe ； 5.9% Cu ； 0.33% P ； 0.06% Ti ； 0.32% Sc ； 0.20% Zr ;余量為Al。
[0019]本實(shí)施例的再結(jié)晶溫度為521°C。
[0020]實(shí)施例3
所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.015% Mg ； 0.28% Μη ； 0.037%Cr ； 0.048% Si ； 0.07% Fe ； 5.28% Cu ； 0.29% P ； 0.035% Ti ； 0.28% Sc ； 0.16%Zr ;余量為Al。
[0021]本實(shí)施例的再結(jié)晶溫度為524°C。
[0022]實(shí)施例4
所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.04% Mg; 0.26% Mn ； 0.048%
Cr ；
0.072% Si ； 0.08% Fe ； 5.63% Cu ； 0.31% P ； 0.045% Ti ； 0.29% Sc ； 0.17% Zr ；
余量為Al。
[0023]本實(shí)施例的再結(jié)晶溫度為526°C。
[0024]實(shí)施例5
所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.032% Mg ； 0.29% Mn ； 0.068% Cr ； 0.084% Si ； 0.071% Fe ； 5.49% Cu ； 0.29% P ； 0.056% Ti ； 0.30% Sc ； 0.19%
Zr ;余量為Al。
[0025]本實(shí)施例的再結(jié)晶溫度為528°C。
[0026]實(shí)施例6
所述鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的合金成分:0.027% Mg; 0.281% Mn；0.038%
Cr ； 0.062% Si ； 0.059% Fe ； 5.79% Cu ； 0.30% P ； 0.046% Ti ； 0.28% Sc ； 0.17%
Zr ;余量為Al。
[0027]本實(shí)施例的再結(jié)晶溫度為519.50C。
【權(quán)利要求】
1.一種鑄造鋁合金，其特征在于，包括以下重量百分比的合金成分:0.01?0.05% Mg ；0.25 ?0.3% Mn ； 0.02 ?0.08% Cr ； 0.04 ?0.09% Si ； 0.05 ?0.10% Fe ； 5.2 ?5.9%Cu ； 0.28 ?0.33% P ； 0.02 ?0.06% Ti ； 0.27 ?0.32% Sc ； 0.15 ?0.20% Zr ;余量為Al。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鑄造鋁合金，其特征在于，包括以下重量百分比的合金成分:0.01% Mg ；0.25% Mn ； 0.02% Cr ； 0.04% Si ； 0.05% Fe ； 5.2% Cu ；0.28% P ；0.02% Ti ；0.27% Sc ；0.15% Zr ;余量為 Al。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鑄造鋁合金，其特征在于，包括以下重量百分比的合金成分:0.05% Mg ； 0.3% Mn ； 0.08% Cr ； 0.09% Si ； 0.10% Fe ； 5.9% Cu ； 0.33% P ； 0.06%Ti ； 0.32% Sc ； 0.20% Zr ;余量為 Al。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鑄造鋁合金，其特征在于，包括以下重量百分比的合金成分0.015% Mg ； 0.28% Mn ； 0.037% Cr ； 0.048% Si ； 0.07% Fe ； 5.28% Cu ； 0.29% P ；0.035% Ti ； 0.28% Sc ； 0.16% Zr ;余量為 Al。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述鑄造鋁合金，其特征在于，包括以下重量百分比的合金成分:0.04% Mg ； 0.26% Mn ； 0.048% Cr ； 0.072% Si ； 0.08% Fe ； 5.63% Cu ； 0.31% P ；0.045% Ti ； 0.29% Sc ； 0.17% Zr ;余量為 Al。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述鑄造鋁合金，其特征在于，包括以下重量百分比的合金成分:0.032% Mg ； 0.29% Mn ； 0.068% Cr ； 0.084% Si ； 0.071% Fe ； 5.49% Cu ； 0.29% P ；0.056% Ti ； 0.30% Sc ； 0.19% Zr ;余量為 Al。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述鑄造鋁合金，其特征在于，包括以下重量百分比的合金成分:0.027% Mg ； 0.281% Mn ； 0.038% Cr ； 0.062% Si ； 0.059% Fe ； 5.79% Cu ； 0.30% P ；0.046% Ti ； 0.28% Sc ； 0.17% Zr ;余量為 Al。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述鑄造鋁合金，其特征在于，該鑄造鋁合金用于航空、卡車和船只。
【文檔編號】C22C21/00GK104233011SQ201410533536
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】王明星, 王明亮, 王呈剛, 張建忠 申請人:山東裕航特種合金裝備有限公司