一种4系铝合金及其制备方法与流程

    技术2024-11-28  17

    本发明属于铝合金,具体为一种4系铝合金及其制备方法。


    背景技术:

    1、在铝合金材料领域,4系铝合金以其独特的性能和广泛的应用场景受到了行业的广泛关注。本发明的4系铝合金是在深入研究和分析铝合金性能要求的基础上,结合现有技术中4系铝合金的优点与不足,经过大量实验验证和优化设计而成。

    2、现有技术中的4系铝合金虽然已经具备了一定的强度和耐腐蚀性,但在某些特定应用场景下,如高温、高应力等复杂环境中,其性能仍存在提升空间。特别是,在高温下,现有铝合金的强度和耐腐蚀性往往会出现明显下降,这限制了其在一些高端领域的应用。


    技术实现思路

    1、针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种4系铝合金及其制备方法,有效的解决了背景技术提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种4系铝合金,包括以下的组分物料:

    3、4.5-6.0重量份的si,1.0-2.5重量份的cu,0.5-1.0重量份的mg,0.1-0.3重量份的mn,0.1-0.2重量份的zn,0.2-0.4重量份的ti,0.1-0.2重量份的fe,0.05-0.10重量份的cr,0.1-0.3重量份的co。

    4、优选的,包括以下的组分物料:

    5、4.5重量份的si,1.0重量份的cu,0.5重量份的mg,0.1重量份的mn,0.1重量份的zn,0.2重量份的ti,0.1重量份的fe,0.05重量份的cr,0.1重量份的co。

    6、优选的,包括以下的组分物料:

    7、6.0重量份的si,2.5重量份的cu,1.0重量份的mg,0.3重量份的mn,0.2重量份的zn,0.4重量份的ti,0.2重量份的fe,0.1重量份的cr,0.3重量份的co。

    8、优选的,包括以下的组分物料:

    9、5.0重量份的si,2.0重量份的cu,0.8重量份的mg,0.2重量份的mn,0.15重量份的zn,0.3重量份的ti,0.15重量份的fe,0.06重量份的cr,0.2重量份的co。

    10、一种4系铝合金的制备方法,包括以下步骤:

    11、步骤一,材料准备:确保所有原料的纯度达到预定标准,并准确称量至所需重量份,准备一台适用于铝合金熔炼的电阻炉或感应炉,并进行预热处理;

    12、步骤二,熔炼过程:将称量好的原料按照熔点从高到低的顺序依次加入熔炼炉中,设定熔炼炉的加热功率,使炉内温度逐渐升高至720-750℃,并保持该温度稳定;在熔炼过程中,使用搅拌器对熔体进行充分搅拌,确保各元素均匀分布;当熔体温度稳定后,进行精炼处理,去除熔体中的气体和夹杂物;

    13、步骤三,铸造过程:将预热好的铸造模具安装在铸造机上,确保模具与铸造机连接紧密,当熔体精炼完成后,将其倒入预热至300-350℃的铸造模具中,控制浇注速度,确保熔体在模具中均匀分布,避免产生气孔和夹杂物,铸件在模具中自然冷却至室温后,进行脱模处理;

    14、步骤四,后处理:对铸件进行固溶处理,温度控制在530-550℃,时间为2-4小时;固溶处理后进行时效处理,温度控制在180-200℃,时间为6-8小时;

    15、步骤五,检测:对铸件进行化学成分分析、力学性能测试和外观检查,确保产品质量符合标准。

    16、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    17、本发明通过严格控制各元素的含量,使得合金在保持足够强度的同时,也展现了出色的耐磨性和耐腐蚀性;特别是,si元素的适量添加不仅增强了合金的硬度和强度,还有助于提高材料的热稳定性;cu元素的加入则有助于提升合金的导电性和机械性能,使其在某些特殊领域如电气工业中具有更高的应用价值;mg元素的添加有助于提升合金的韧性和塑性,mn元素则有助于细化晶粒,提高合金的综合性能。zn元素的微量添加也有助于提高合金的强度和耐腐蚀性;ti、fe、cr和co等元素的加入则进一步提升了合金的耐腐蚀性、耐热性和抗氧化性。特别是co元素的加入,对合金的高温性能有着显著的改善作用,使其在高温环境下仍能保持稳定的性能。



    技术特征:

    1.一种4系铝合金,其特征在于,包括以下的组分物料:

    2.根据权利要求1所述的一种4系铝合金,其特征在于,包括以下的组分物料:

    3.根据权利要求1所述的一种4系铝合金及其制备方法,其特征在于,包括以下的组分物料:

    4.根据权利要求1所述的一种4系铝合金及其制备方法,其特征在于,包括以下的组分物料:

    5.根据权利要求1-4任一项所述的一种4系铝合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本发明属于铝合金技术领域,公开了一种4系铝合金及其制备方法,其中一种4系铝合金,包括以下的组分物料:4.5‑6.0重量份的Si,1.0‑2.5重量份的Cu,0.5‑1.0重量份的Mg,0.1‑0.3重量份的Mn,0.1‑0.2重量份的Zn,0.2‑0.4重量份的Ti,0.1‑0.2重量份的Fe,0.05‑0.10重量份的Cr,0.1‑0.3重量份的Co;本发明,本发明通过严格控制各元素的含量,使得合金在保持足够强度的同时,也展现了出色的耐磨性和耐腐蚀性;特别是,Si元素的适量添加不仅增强了合金的硬度和强度,还有助于提高材料的热稳定性;Cu元素的加入则有助于提升合金的导电性和机械性能,使其在某些特殊领域如电气工业中具有更高的应用价值;Co元素的加入,对合金的高温性能有着显著的改善作用,在高温环境下仍能保持稳定的性能。

    技术研发人员:曹旷,李海峰,牟大强,曹洪正
    受保护的技术使用者:大力神铝业股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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