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高強韌力學性能精密鋁合金材料生產制造方法

鑄造精密鋁合金材料方法中存在一些問題,精密鋁合金材料的最大抗拉強度只有330MPa,且伸長率只有1%,這顯然不能達到抗拉強度超過350MPa且伸長率超過8%的指標。高強韌力學性能精密鋁合金材料的需求迫使人們開始研發新型的生產方式,目前已經研發出高強韌力學性能的精密鋁合金材料。

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高力學性能鑄造精密鋁合金材料,其按質量百分比的構成為:硅:7.5~9.5%、銅:2.8~4.2%,鎂:0.4-0.6、錳:0.4-0.6%、鋯:0.2-0.4%、鉬0.5-0.7%、鈦:0.15-0.35%、鐵<0.25%、其它<0.15、余量為鋁;該精密鋁合金材料可以用于壓鑄,抗拉強度2400Mpa,延伸率24%。可見,雖然其抗拉強度達標,但是其伸長率仍然偏低。


為了解決現有技術中存在的這些問題,并且針對市售的適于半固態流變壓鑄高強韌鋁合金材料牌號較少的問題,適用于半固態流變壓鑄的高強韌鋁合金材料,以質量分數計,鋁合金材料的合金成分為:Si:5~6%、Cu :0.8~1.2%、Mg:0.8~1.2%、 皿11:0.3~0.5%、〇6:0.2~0.3%、1^ :0.15~0.3%、0.02~0.06%小6<0.15%,其它為 不可避免的雜質元素,單個雜質元素< 0.015%,雜質元素總和< 0.2%,余量為鋁。

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鋁合金材料的固相線為543°C且液相線為625°C。并且,其抗拉強度超 過350MPa,斷后伸長率超過8%,達到GB/T1173-1995標準。鑄造鋁合金材料中,加入Cu后形成的Al2Cu可以完全固溶于初生α(Α1) 中,其強化效果比Mg2Si固溶強化效果好。與ZL101A相比,適當降低Si含量后,初生α(Α1)的 質量百分比提尚,錯娃共晶相減少。提尚Mg的含量后,Mg2Si數量也得到提尚,而Mg2Si也可以 完全固溶于初生α(Α1)中。因此,初生α(Α1)得到進一步固溶強化,鋁硅共晶組織這種脆性相 數量減少。

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鑄造鋁合金材料中,由于Fe元素不可避免,所以適當加入Μη,可以改善 Fe相夾雜物的形貌,從而減少夾雜Fe對力學性能的影響。同時,Μη還可以改善AhCu、Mg2Si和 共晶硅的形貌,使其尺寸更細并且無尖角產生。鑄造鋁合金材料中,加入Ce和Sr后,鋁合金熔體的激活能和形核功降 低,形核率增加,在制備半固態漿料時,初生α(Α1)的尺寸更細,形狀因子更高。同時,Ce能夠 固氧去氫的作用,從而起到變質、細化晶粒、凈化鋁液、減少氣體等作用,提高了鋁液流動 性。


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