高强铸造铝合金的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铝合金的制备方法，属于铝合金技术领域。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着科技的发展，在需求牵引和技术推动的共同作用下，我国陆续完成了 多种装备的技术更新和升级换代，取得显著的效益，新材料在其中作用尤其关键。
[0003] 铸造铝合金具有良好的比强度和铸造性能，被广泛地应用于航空、航天、兵器、造 船、汽车、轨道交通、仪表、化工及电器等工业领域。Al-Si、Al-Mg、Al-Cu等铸造系铝合金根 据力学性能和工艺特点，在普通零部件和各种关键高性能复杂铸造零部件的制造成形起到 了关键作用。
[0004] 新一代装备的研制对铸造铝合金的力学性能和铸件品质提出了更高的要求。高功 率密度发动机部件、大推力涡扇发动机传动部件和其他一些薄壁复杂结构件等等，随着结 构件设计技术指标的提升，对铸造铝合金材料性能有了更高的要求。
[0005] 为此，研宄人员作了诸多努力和研宄，如申请号为201110243420. 9的中国发 明专利申请公开《一种高强度铸造铝合金》（公开号为CN102296211A);又如申请号为 201310113941. 1的中国发明专利申请公开《一种高强韧重力铸造铝硅合金及其制备方法》 (公开号为CN104099496A);还可以参考申请号为201310055422. 4的中国发明专利申请公 开《一种航空航天用铝合金铆钉线材及其制造方法》（公开号为CN103114229A)。
[0006] 现有技术主要从组分组成及其配比结合工艺上的改进来提高铸造铝合金各项性 能，但在如何提高铸造铝合金微观组织均匀性上还没有找到有效的方法。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种可获得微观组织 细小均匀且具有良好强韧性的高强铸造铝合金的制备方法。
[0008] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高强铸造铝合金的制备方 法，其特征在于该铝合金包括如下组分及其重量百分比：
【主权项】
1. 一种高强铸造铝合金的制备方法，其特征在于该铝合金包括如下组分及其重量百分 比： Zn 5.00%~7.50%; Ni 3.00%-6.50%: Mg 1.40%~2.40%; Cu 0-2.80%； Mn 0.20% ~0.45%; Cr 0.15%~0.25%; Sc 0-0.03%； 其余为Al; 该合金通过如下步骤制得： ① 合金配置与熔化，将合金按上述成分要求配置并熔化，得到熔体，熔体熔化后在 710°C ~730°C 保温； ② 旋转喷吹处理，采用旋转喷吹方法处理合金熔体，处理时间10~30min ; ③ 加入纳米陶瓷颗粒，添加占总铝合金重量百分比0. 2%~1. 0%的纳米陶瓷颗粒； ④ 超声处理，采用200W/20kHz~1000W/20kHz的功率超声对熔体进行超声处理，超声 处理时间为1~3min，超声处理温度为680°C~720°C ; ⑤ 熔体浇铸，在690 °C~720 °C完成熔体的浇铸； ⑥ 固溶处理，将浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级固溶处理，双级固 溶处理条件如下：一级455°C~465°C下处理时间4h~6h，二级480°C~500°C下处理时间 Ih~3h，保温后放入水中淬火冷却； ⑦ 时效处理：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理条件如 下：一级120°C~130°C下处理4h~6h，二级135°C~145°C下处理时间2h~4h，取出后空 冷。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中所述的纳米陶瓷颗粒为TiC、 TiN、SiC中的至少一种，并且，所述纳米陶瓷颗粒粒度为50-200nm。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤⑤中浇铸为重力铸造、低压铸造 或挤压铸造。
【专利摘要】一种高强铸造铝合金的制备方法其特征在于该铝合金包括如下组分：Al、Zn、Ni、Mg、Cu、Mn、Cr等，该合金通过如下步骤制得：合金配置与熔化；旋转喷吹处理；加入纳米陶瓷颗粒；超声处理；熔体浇铸；固溶处理；时效处理。与现有技术相比，本发明的优点在于：所制备的高强铸造铝合金具有均匀的微观组织、良好的强韧性匹配；采用纳米颗粒改性和功率超声处理，解决了铝合金铸造时凝固第二相粗大、分布不均的问题。
【IPC分类】C22C21-00, C22C21-10, C22C1-02
【公开号】CN104878227
【申请号】CN201510274018
【发明人】徐永东, 邵志文, 朱秀荣, 王军, 王荣, 郭红燕
【申请人】中国兵器科学研究院宁波分院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月26日