CN101831577A

CN101831577A - 一种铝镁合金

Info

Publication number: CN101831577A
Application number: CN 201010172444
Authority: CN
Inventors: 陈新华
Original assignee: CHANGZHOU HUACHEN FOUNDRY Co Ltd
Current assignee: CHANGZHOU HUACHEN FOUNDRY Co Ltd
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2010-09-15

Abstract

本发明公开了一种铝镁合金，用于铸造延伸率要求大于10％的铸件，所述的铝镁合金各组分的重量百分比为：Mg：3.8％～4.5％、Cu：0.3％～0.4％、Ti：0.2％～0.23％、Fe：≤0.1％、Si：≤0.1％，余量为Al。本发明通过对铝镁合金各组分的有效控制，使得所铸造的铸件各项性能均符合要求，其中控制好Ti的添加量有助于改善合金的塑性韧性，合理调整Cu和Mg的成分含量，可保证铸件延伸率在10％以上，对合金起到较好的固溶强化作用，而对Fe和Si属于杂质的元素则严格控制，以期达到铸造生产高端机械零件的要求。

Description

一种铝镁合金

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其是一种用于铸造铸件的铝镁合金。

背景技术

铝镁合金中一般主要元素是铝，再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度，改善其机械性能，满足不同的使用需求，因此铝镁合金以其质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强而广泛应用于电子、机械、建筑等领域，其中在机械领域使用时常作为铸造机械零件铸件的原材料，而作为铸件来说，不仅要具有一定的抗拉强度、下屈服强度以及硬度，尤其应具有较好的延伸率，在一些高端领域通常要求延伸率在10％以上，但是目前由铝镁合金作为原料所铸造生产的铸件，虽然铸造工艺方面采取了很多措施，在化学指标、力学性能、表面质量铸件尺寸等方面均能符合要求，但延伸率却始终难以达到10％以上。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术之不足，提供一种铝镁合金，解决现有的铝镁合金在作为原料进行铸造生产时，所得的铸件延伸率难以达到10％以上的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝镁合金，其各组分的重量百分比为：Mg：3.8％～4.5％、Cu：0.3％～0.4％、Ti：0.2％～0.25％、Fe：≤0.1％、Si：≤0.1％，余量为Al。

本发明的有益效果是：本发明通过对铝镁合金各组分的有效控制，使得所铸造的铸件各项性能均符合要求，其中控制好Ti的添加量有助于改善合金的塑性韧性，合理调整Cu和Mg的成分含量，可保证铸件延伸率在10％以上，对合金起到较好的固溶强化作用，而对Fe和Si属于杂质的元素则严格控制，以期达到铸造生产高端机械零件的要求。

具体实施方式

现在结合优选实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：一种铝镁合金，用于铸造高速列车电机前端盖，其各组分的重量百分比为：Mg：4.2％、Cu：0.32％、Ti：0.22％、Fe：0.085％、Si：0.09％，余量为Al，将其熔化后进行铸造加工，所得铸件按要求进行热处理，即得到成型的电机前端盖铸件，送样经国营307厂理化测试中心检测，检测结果如下：抗拉强度Rm：205Mp，下屈服强度R_p0.2：113Mp，硬度HB：63.3，延伸率A：10.5％，所测电机前端盖铸件性能均符合要求，尤其是延伸率满足了达到10％以上的要求，判定铸件合格。

实施例2：一种铝镁合金，用于铸造高速列车电机后端盖，其各组分的重量百分比为：Mg：4.35％、Cu：0.35％、Ti：0.235％、Fe：0.09％、Si：0.085％，余量为Al，同样将其熔化后进行铸造加工，所得铸件按要求进行热处理，即得到成型的电机后端盖铸件，送样经国营307厂理化测试中心检测，检测结果如下：抗拉强度Rm：209Mp，下屈服强度R_p02：115Mp，硬度HB：63.3，延伸率A：11.6％，所测电机后端盖铸件性能均符合要求，尤其是延伸率满足了达到10％以上的要求，判定铸件合格。

在以上实施例所述的采用铝镁合金作为原料铸造电机端盖的工艺过程中，外模采用金属模、内模采用CO₂砂型模，浇铸前烘烤至200℃～350℃，并喷上钛白粉涂料，采取直立式浇铸生产，六个浇冒口垂直补缩，在砂型中设底注，保证六个内浇口快速平稳成型，防止浇铸液产生飞溅冲击和涡流，上层采取点浇冒口补缩有利于铸件按顺序凝固，浇铸***采用开放式，浇铸温度严格掌控，确保在755℃±15℃保温，710℃～740℃范围内进行浇铸，防止由于合金流动性差而造成铸件的收缩性大、易开裂、易产生氧化夹杂、表面不光洁等缺陷，浇铸时先快浇，到了冒口处改为慢浇或冒口点浇，按照以上铸造工艺操作所得的电机端盖铸件，经检测，其化学指标、力学性能、表面质量、铸件尺寸等均达到设计技术要求，内表加工面没有气孔、夹砂、裂纹等铸造缺陷。

该铝镁合金中，Al是主要成分，原先采用99.7％纯度的Al作为原料，但制成的合金在铸造后，所得铸件达不到要求，主要是延伸率相差甚远，一般只能达到2％～4％，为此，本申请人经过多次研究试验，自行配料成99.9％的高纯度铝作为制造铝镁合金的主要原料；Mg是主要的固溶强化元素，可提高合金的力学性能，提高强度和韧性，但Mg的含量也要控制好，只有采取合适的含量，熔炼得到的合金才具有较高的延伸率，为此本发明将Mg的重量百分比控制在3.8％～4.5％范围内，达到了要求；Cu在合金中也起到固溶强化作用，提高强度，但会降低延伸率，但是添加少量的Cu能显著降低Mg原子的扩散和形成“团”的速度，有利于通过热处理来获得高的延伸率，因此Cu的含量选择在0.3％～0.4％范围内，可增加抗拉强度；Ti与Al结合，可成为液体金属结晶时的非自发结晶核心，从而能细化晶粒改善塑性韧性，较好的含量控制范围为0.2％～0.25％；而Fe与Si是作为杂质存在的，会降低合金的强韧性，导致力学性能下降，因此需严格控制，一般Fe+Si的总含量应在0.2％以下。

在以上所述的高纯铝的制作中，将所有接触铝液的器皿均改为不锈钢制作，力求使铁加硅的含量控制在0.2％以下，严格控制杂质成分，并且在铝液中适当加入0.2％wt～0.25％wt含量的钛，来增加铝的塑性和韧性。

铝镁合金的熔炼工艺如下：先预热坩埚至500℃～600℃，加入紫铜、铝锭(预加1/3)并加入适量的专用覆盖剂HGQ-1，中途补充余下铝锭，适当搅拌让铜完全熔化，液面覆盖不露白，在780℃～810℃时除渣，用钟罩压入精炼剂HGF-1，通过反应产生的气体达到去气除渣作用，为减少损失，镁最后加入，加入时应注意：可将镁锭分割成小块，可缩短反应时间，避免熔渣包裹，加入时用铝箔包裹，防止镁因燃点低而燃烧。

铝镁合金的热处理工艺：在530℃进行固溶处理，时间为4小时，然后在30℃～60℃的水中淬火，在200℃时效，时间为4小时，然后出炉空冷。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种铝镁合金，其特征是：各组分的重量百分比为：Mg：3.8％～4.5％、Cu：0.3％～0.4％、Ti：0.2％～0.23％、Fe：≤0.1％、Si：≤0.1％，余量为Al。