本发明公开了一种铸造用铝合金材料，包括所述铸造用铝合金材料的品质百分比的组成比例：Si7.2‑7.8％，Fe≤0.45％，Cu3.1‑3.6％，Mn0.2‑0.5％，Mg0.25‑0.4％，Zn0.2‑0.3％，Cr≤0.04％，Ni0.1‑0.25％，Ti0.12‑0.2％，Sr0.004‑0.01％，Pb≤0.1％，余量为Al和不可避免的杂质。本发明能够合理解决现存技术中铸造铝合金的综合力学性能差和配方成本高的问题。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112813318 A (43)申请公布日 2021.05.18 (21)申请号 4.2 (22)申请日 2021.01.06 (71)申请人 湖北华力科技有限公司 地址 435100 湖北省黄石市大冶市罗家桥 街道环城西路6号 (72)发明人 叶光华叶天佑 (51)Int.Cl. C22C 21/02 (2006.01) C22C 1/03 (2006.01) C22C 1/06 (2006.01) 权利要求书1页 说明书3页 (54)发明名称 一种铸造用铝合金材料 (57)摘要 本发明公开了一种铸造用铝合金材料，包括 所述铸造用铝合金材料的品质百分比的组成比例： Si7.2‑7.8％，Fe≤0.45％，Cu 3.1‑3.6％，Mn 0.2‑0.5％，Mg 0.25‑0.4％，Zn 0.2‑0.3％，Cr≤ 0.04％，Ni 0.1‑0.25％，Ti 0.12‑0.2％，Sr 0.004‑0.01％，Pb≤0.1％，余量为Al和不可避免 的杂质。本发明能够合理解决现存技术中铸造铝 合金的综合力学性能差和配方成本高的问题。 A 8 1 3 3 1 8 2 1 1 N C CN 112813318 A 权利要求书 1/1 页 1.一种铸造用铝合金材料，其特征是，包括所述铸造用铝合金材料的品质百分比的组 成比例：Si7.2‑7.8％，Fe≤0.45％，Cu 3.1‑3.6％，Mn 0.2‑0.5％，Mg 0.25‑0.4％，Zn 0.2‑ 0.3％，Cr≤0.04％，Ni 0.1‑0.25％，Ti 0.12‑0.2％，Sr 0.004‑0.01％，Pb≤0.1％，余量为 Al和不可避免的杂质。 2.依据权利要求1所述的一种铸造用铝合金材料，其特征是，所述硅、铁、铜、锰、镁、 铬、锌、钛和铝的纯度均高于99.8％。 3.依据权利要求1所述的一种铸造用铝合金材料，其特征是，所述Al、Zn和Mg分别选 自工业纯铝、工业纯锌和工业纯镁；所述Cu、稀土元素RE以铝铜中间合金、铝‑稀土中间合金 加入；所述Ti、B以铝钛硼中间合金加入；所述Sr、Zr以铝锶、铝锆中间合金加入。 4.依据权利要求1所述的一种铸造用铝合金材料，其特征是，所述步骤中，包括了如 下工艺： (1)烘料：将工业纯铝、工业纯锌、工业纯镁、铝铜中间合金、铝稀土中间合金、铝钛硼中 间合金、铝锶和铝锆中间合金原料分别预热至200～300℃，保温0.5‑2小时； (2)熔炼：温度至200～300℃时，加入工业纯铝，铝铜中间合金，搅拌至熔清；熔体温度 降至680～700℃之间时，加入工业纯锌、工业纯镁熔化，搅拌至熔清；熔体升温至735‑745 ℃，加入铝‑稀土中间合金，搅拌至熔清； (3)精炼：熔体升温至735‑745℃，加入精炼剂进行精炼，10～20分钟；撇去浮渣，静置熔 体； (4)除气：向步骤(3)中制备所得的熔体中加入覆盖剂，保护气氛中搅拌5～10分钟； (5)细化：向步骤(4)中制备所得的熔体中加入铝钛硼中间合金，和/或铝锶中间合金与 铝锆中间合金中的一种或两种，进行细化，撇去浮渣，获得铝合金熔体。 2 2 CN 112813318 A 说明书 1/3 页 一种铸造用铝合金材料 技术领域 [0001] 本发明涉及铝合金材料技术领域，具体涉及一种铸造用铝合金材料。 背景技术 [0002] 铸造即熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属注入铸型，冷却凝固后得到具有一定形 状、尺寸和性能的金属零件毛坯的成型方法。传统铸造生产的铸造件采用的原材料大多只 是单一的金属，或者几种金属熔融混合而成，但重量大，强度一般，机械性能较低，特别长时 间在高温、高压、有腐蚀性的极端环境中，工作寿命短，易发生形变，甚至断裂。铬、钛、锡、 镉等金属可提升铝合金的机械强度，使铸造件能够耐高温，耐腐蚀，其中锡和铝形成的化 合物能够使合金内部的分子排列更具规律性，力学性能大幅度的提升。 [0003] 因此，未解决这个问题，需要提供一种铸造用铝合金材料，合理解决现存技术中 铸造铝合金的综合力学性能差和配方成本高的问题。 发明内容 [0004] 本发明的目的是提供一种铸造用铝合金材料，合理解决现存技术中铸造铝合金的 综合力学性能差和配方成本高的问题。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： [0006] 一种铸造用铝合金材料，包括所述铸造用铝合金材料的品质百分比的组成比例： Si7.2‑7.8％，Fe≤0.45％，Cu 3.1‑3.6％，Mn 0.2‑0.5％，Mg 0.25‑0.4％， Zn 0.2‑0.3％， Cr≤0.04％，Ni 0.1‑0.25％，Ti 0.12‑0.2％，Sr 0.004‑0.01％， Pb≤0.1％，余量为Al和 不可避免的杂质。 [0007] 优选地，所述硅、铁、铜、锰、镁、铬、锌、钛和铝的纯度均高于99.8％。 [0008] 优选地，所述Al、Zn和Mg分别选自工业纯铝、工业纯锌和工业纯镁；所述Cu、稀土元 素RE以铝铜中间合金、铝‑稀土中间合金加入；所述Ti、B以铝钛硼中间合金加入；所述Sr、Zr 以铝锶、铝锆中间合金加入。 [0009] 优选地，所述步骤中，包括了如下工艺： [0010] (1)烘料：将工业纯铝、工业纯锌、工业纯镁、铝铜中间合金、铝稀土中间合金、铝钛 硼中间合金、铝锶和铝锆中间合金原料分别预热至200～300℃，保温0.5‑2小时； [0011] (2)熔炼：温度至200～300℃时，加入工业纯铝，铝铜中间合金，搅拌至熔清；熔体 温度降至680～700℃之间时，加入工业纯锌、工业纯镁熔化，搅拌至熔清；熔体升温至735‑ 745℃，加入铝‑稀土中间合金，搅拌至熔清； [0012] (3)精炼：熔体升温至735‑745℃，加入精炼剂进行精炼，10～20分钟；撇去浮渣，静 置熔体； [0013] (4)除气：向步骤(3)中制备所得的熔体中加入覆盖剂，保护气氛中搅拌5～ 10分 钟； [0014] (5)细化：向步骤(4)中制备所得的熔体中加入铝钛硼中间合金，和/或铝锶中间合 3 3 CN 112813318 A 说明书 2/3 页 金与铝锆中间合金中的一种或两种，进行细化，撇去浮渣，获得铝合金熔体。 [0015] 与现存技术相比，本发明的有益技术效果： [0016] 本发明铸造用铝合金材料强度高和耐热性能好，具有高的强度、韧性和良好的切 削性能，强度达到223Mpa以上；提高了合金的熔体流动性及其耐高温强度，它还兼有低的孔 隙率、低的热裂倾向，来提升了其综合力学性能；还拥有非常良好的铸造性能，通过在汽车结 构件、汽车发动机缸盖等铸件的多次铸造试验，铸造性能优于ENAC‑46300，可保证材料强度 稳定性、拥有非常良好的延展性和显著的经济性，很适合用作铸造铝合金材料。 具体实施例 [0017] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施例对本 发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定 本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0018] 一种铸造用铝合金材料，包括所述铸造用铝合金材料的品质百分比的组成比例： Si7.2‑7.8％，Fe≤0.45％，Cu 3.1‑3.6％，Mn 0.2‑0.5％，Mg 0.25‑0.4％， Zn 0.2‑0.3％， Cr≤0.04％，Ni 0.1‑0.25％，Ti 0.12‑0.2％，Sr 0.004‑0.01％， Pb≤0.1％，余量为Al和 不可避免的杂质。 [0019] 实施例 [0020] 实施例1 [0021] 本实施例铸造用铝合金材料由下列重量百分比的物质组成：Si7.25％，Fe 0.35％，Cu 3.2％，Mn 0.4％，Mg 0.35％，Zn 0.25％，Cr 0.02％，Ni 0.15％， Ti 0.16％， Pb 0.04％，Sr 0.008％，余量为Al和不可避免的杂质。所述铸造用铝合金材料抗拉强度达 到223Mpa，屈服极限达到180Mpa，延伸率为3.14，硬度为91HBw。 [0022] 实施例2 [0023] 本实施例铸造用铝合金材料由下列重量百分比的物质组成：Si7.25％，Fe 0.38％，Cu 3.55％，Mn 0.38％，Mg 0.35％，Zn 0.25％，Cr 0.02％，Ni0.15％， Ti 0.16％， Pb 0.05％，Sr 0.008％，余量为Al和不可避免的杂质。所述铸造用铝合金材料抗拉强度达 到241Mpa，屈服极限达到182Mpa，延伸率为3.02，硬度为92HBw。 [0024] 实施例3 [0025] 本实施例铸造用铝合金材料由下列重量百分比的物质组成：Si 7.5％，Fe 0.42％，Cu 3.3％，Mn 0.36％，Mg 0.38％，Zn 0.25％，Cr 0.02％，Ni 0.15％， Ti 0.16％， Pb 0.06％，Sr 0.008％，余量为Al和不可避免的杂质。所述铸造用铝合金材料抗拉强度达 到232Mpa，屈服极限达到175Mpa，延伸率为3.15，硬度为92HBw。 [0026] 实施例4 [0027] 本实施例铸造用铝合金材料由下列重量百分比的物质组成：Si7.51％，Fe 0.42％，Cu 3.5％，Mn 0.35％，Mg 0.35％，Zn 0.25％，Cr 0.02％，Ni 0.15％， Ti 0.16％， Pb 0.06％，Sr 0.006％，余量为Al和不可避免的杂质。所述铸造用铝合金材料抗拉强度达 到245Mpa，屈服极限达到188Mpa，延伸率为3.01，硬度为93HBw。 [0028] 实施例5 4 4 CN 112813318 A 说明书 3/3 页 [0029] 本实施例铸造用铝合金材料由下列重量百分比的物质组成：Si7.73％，Fe 0.44％，Cu 3.55％，Mn 0.35％，Mg 0.35％，Zn 0.25％，Cr 0.02％，Ni0.15％， Ti 0.16％， Pb 0.05％，Sr 0.006％，余量为Al和不可避免的杂质。所述铸造用铝合金材料抗拉强度达 到262Mpa，屈服极限达到198.4Mpa，延伸率为2.86，硬度为105HBw。 [0030] 实施例6 [0031] 本实施例铸造用铝合金材料由下列重量百分比的物质组成：Si7.75％，Fe 0.25％，Cu 3.55％，Mn 0.35％，Mg 0.35％，Zn 0.25％，Cr 0.02％，Ni0.15％， Ti 0.16％， Pb 0.05％，Sr 0.006％，余量为Al和不可避免的杂质。所述铸造用铝合金材料抗拉强度达 到255Mpa，屈服极限达到185Mpa，延伸率为2.98，硬度为101HBw。 [0032] 本发明工作时，所述步骤中，包括了如下工艺： [0033] (1)烘料：将工业纯铝、工业纯锌、工业纯镁、铝铜中间合金、铝稀土中间合金、铝钛 硼中间合金、铝锶和铝锆中间合金原料分别预热至200～300℃，保温0.5‑2小时； [0034] (2)熔炼：温度至200～300℃时，加入工业纯铝，铝铜中间合金，搅拌至熔清；熔体 温度降至680～700℃之间时，加入工业纯锌、工业纯镁熔化，搅拌至熔清；熔体升温至735‑ 745℃，加入铝‑稀土中间合金，搅拌至熔清； [0035] (3)精炼：熔体升温至735‑745℃，加入精炼剂进行精炼，10～20分钟；撇去浮渣，静 置熔体； [0036] (4)除气：向步骤(3)中制备所得的熔体中加入覆盖剂，保护气氛中搅拌5～ 10分 钟； [0037] (5)细化：向步骤(4)中制备所得的熔体中加入铝钛硼中间合金，和/或铝锶中间合 金与铝锆中间合金中的一种或两种，进行细化，撇去浮渣，获得铝合金熔体。 [0038] 通过1‑6实施例的研究表明，可看出本发明所制的铝合金强度与硬度都有全面的 提升；抗拉强度达到223‑262Mpa，屈服极限达到175‑198.4Mpa，延伸率为2.86‑3.15，硬度为 91‑105HBw，该铝合金材料的力学性能明显优于 ENAC‑46300合金的力学性能。(ENAC‑46300 抗拉强度达到180Mpa，屈服极限达到100Mpa，延伸率为1，硬度为80HBw) [0039] 以上所述的实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明进行范围界定，在不 脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对发明的技术方案作出的各种改进和 变型，均应属于本发明的权利要求书所确定的保护范围。 5 5
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