专利名称:硅锌碲系高塑性铸造铝合金的制作方法
本发明属于铸造铝合金材料。
对于铸造Al-Si类合金，要获得大于10%的延伸率，但仍保持较好的强度是一件困难的事。就目前国内的研究和应用状况看，英国的LM22及LM22W合金是公认的塑性好的铸造铝合金，它们的主要化学成分是Si4.0%～6.0%，Cu2.8%～3.8%，Mn0.2%～0.6%，Fe0.6%，Zn0.15%，Mg0.05%，Ti0.2%，Ni0.15%;另外还有少量的杂质元素Pb0.1%，Sn0.05%。它们的机械性能最好时延伸率达8.0%，强度极限(σb)保持在24kg/mm2。在某些特殊情况下，如坦克变速箱壳体等铸铝合金件，往往在服役时因振动而脆裂。虽然国内外学者和工程技术人员从铸造方法上，材质上进行过不少改进，但延伸率仍达不到10%。
本发明便是针对上述的目的与要求，采用微合金化或复合微合金化的技术措施，并调整合金中主要元素的含量，研制出了高塑性铸造铝合金，在保持较好强度的情况下，其延伸率指标超过15%，这在国内外Al-Si系铸造合金中是从未见到过的高塑性铸造铝合金。
本发明的要点是利用了铝硅类合金铸造性能好，材料来源广泛，价格较便宜的优点。保持了足够高的含硅量，为了使强度保持在较好的水平上，所以添加了一些时效强化元素，并相应地添加了能改善铸造性能，切削加工性能和机械性能的元素碲或碲和锑。其加入量为0.001%～0.200%的碲或0.001%～0.200%的碲和0.1%～0.2%的锑，另外还添加了晶粒细化元素钛。本发明合金可用普通熔炼设备和工业纯原材料配制而成，其化学成分范围可控制在ZLAlSi10Zn5TeTiSi8%～12%，Zn2%～8%，Te0.001%～0.200%，Ti0.1%～0.2%，其余为Al;杂质元素含量控制范围为Fe在0.2%以下，Mn在0.1%以下，Mg在0.1%以下，其它杂质元素每种在0.1%以下且总量在0.3以下。
ZLAlSi10Zn5TeSbTiSi8%～12%，Zn2%～8%，Te0.001%～0.200%，Ti0.1%～0.2%，Sb0.1%～0.2%，其余为Al;杂质元素含量控制范围为Fe在0.2%以下，Mn在0.1%以下，Mg在0.1%以下，其它杂质元素每种在0.1%以下且总量在0.3%以下。
由于本发明合金中各种元素的恰当配合，使其保持了好的铸造性能又大幅度提高了延伸率，而成为高塑性铸造铝合金。将本发明合金熔化，并分别用砂型和金属型浇注成标准的机械性能试样，不经机械加工，经热处理后进行抗拉试验，所获得的机械性能与我国的ZL401相比，抗拉强度相当，而延伸率约提高10倍。比英国的LM22合金也高出70%～80%。延伸率高说明铸件在服役条件下，裂纹扩展功大。这对在运载荷下工作的机件来讲是很重要的性能。本发明还具有这样一些特点它的铸造性能优于LM22和ZL401，切削加工性好，合金液在熔炼温度下保持8小时或重熔三次，机械性能不减。
本发明可适用于砂型铸造，金属型铸造或低压铸造，用于压力铸造时，含铁量可增加至0.6%～0.8%，但延伸率稍有下降，本发明合金可用来铸造形状复杂或壁薄且要求承受冲击负荷的铸件。也可用来制造合金铸锭。
权利要求
1.高塑性铸造铝合金，其化学成分中含有8%～12%的硅，2%～8%的锌，0.1%～0.2%的钛，其余为铝，本发明的特征是在该铝合金中添加0.001%～0.200%的碲或添加0.001%～0.200%的碲和0.1%～0.2%的锑，作为合金化元素。
专利摘要
本发明属于高塑性铸造铝合金材料，在铸造铝—硅系合金中添加0.001％～0.200％的碲或添加0.001％～0.200％的碲和0.1％～0.2％的锑以起微合金化或复合微合金化的作用。本发明的铝合金在保持较好强度的基础上，其延伸率最大可达到20％左右，同时具有铸造性能好，切削加工性能好，熔炼工艺简便等特点，是铸造形状复杂或薄壁承受冲击负荷机件的好材料。
文档编号C22C21/02GK85102206SQ85102206
公开日1986年3月10日 申请日期1985年4月1日
发明者黄积荣, 姜淑艳, 曹文龙 申请人:陕西机械学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan