技术领域
[0001] 本
发明涉及压铸件加工领域,特别是一种
铝合金压铸件及其制备方法。
背景技术
[0002] 随着人们对产品的轻量、低成本的要求日益强烈,铝合金由于其在这两方面均有显著的优势,愈发受到重视。而且压铸铝合金可实现复杂结构的一次成型,在工序的简易性、可操作性方面具有很大的优势,使得目前铝合金压铸件的应用已极为普遍。
[0003] 但目前的压铸铝合金在可压铸性和机械强度方面存在不可兼得的
缺陷,严重的影响了铝合金压铸件在
汽车、
空调等承重配件方面的应用。常见的压铸铝合金主要有铝
硅系和铝镁系合金;铝硅类合金压铸件,一经化学处理表面即发灰、发黑、机械性能较差,且脆性较大;而其它铝镁系合金虽然
表面处理性能优良,但压铸性能不好,具有容易粘模、热裂、浇不足、
冷隔和疏松等缺陷,机械性能和硬度也不高。传统的压铸铝合金
阳极氧化性能较差、强度较低、耐
腐蚀性较差以及流动性无法满足产品材质要求。
发明内容
[0004] 本发明提供了一种铝合金压铸件及其制备方法,使铝合金压铸件具有优良的机械性能。
[0005] 为实现上述目的,本发明的技术方案为:
[0006] 一种铝合金压铸件,其组分及各组分的
质量百分比为:Si3~6%、Mg2~3%、Mn0.3~1.2%、Fe1.1~1.8%、Sr0.03~0.08%、Er0.04~0.06%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0007] 优选的,所述铝合金压铸件的组分及各组分的质量百分比为:Si5%、Mg2.6%、Mn0.8%、Fe1.6%、Sr0.06%、Er0.05%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0008] 一种铝合金压铸件的制备方法,包括以下步骤:
[0009] (1)
熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中,加热至730~750℃并搅拌使合金完全熔化,然后加入
铁铝合金、镁锶合金、铝铒合金和铝锰合金,继续升温至780~800℃,待
合金元素全部熔化后得铝合金熔液;
[0010] (2)精炼:将铝合金熔液的
温度调整至750~770℃,喷入精炼剂进行精炼处理,然后升温至750-760℃,通入氩气进行除气精炼,检验铝合金熔液成分合格后完成精炼过程;
[0011] (3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置,待铝合金熔液温度降至690~710℃;
[0012] (4)压铸:将模具的型腔预热至220~230℃,再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中,其中充型开始时的熔液流速为0.26~0.30m/s、
铸造压
力为50~55MPa,充型率超过60%后,提高熔液的流速至1.7~1.9m/s、铸造压力为65~70MPa,直至充型压铸结束;
[0013] (5)脱模:压铸结束后保压时间为100~110s,卸掉压力,冷却20~25s后脱模即得压铸件成品。
[0014] 本发明的铝合金压铸件,可应用于空调、汽车、
发动机等领域,具有以下优点:
[0015] (1)有良好的加工性能,成型容易,不会出现粘模、热裂、浇不足、冷隔等缺陷;
[0016] (2)与目前常规的铝硅系和铝镁系合金相比,本发明的铝合金压铸件在
抗拉强度、
屈服强度都有大幅提升,且强度高、韧性大,还具有良好的
耐腐蚀性。
具体实施方式
[0017] 以下结合具体
实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围和应用范围不限于以下实施例:
[0018] 实施例1
[0019] 一种铝合金压铸件,其组分及各组分的质量百分比为:Si5%、Mg2.6%、Mn0.8%、Fe1.6%、Sr0.06%、Er0.05%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0020] 上述铝合金压铸件的制备方法,包括以下步骤:
[0021] (1)熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中,加热至730~750℃并搅拌使合金完全熔化,然后加入铁铝合金、镁锶合金、铝铒合金和铝锰合金,继续升温至780~800℃,待合金元素全部熔化后得铝合金熔液;
[0022] (2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至750~770℃,喷入精炼剂进行精炼处理,然后升温至750-760℃,通入氩气进行除气精炼,检验铝合金熔液成分合格后完成精炼过程;
[0023] (3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置,待铝合金熔液温度降至690~710℃;
[0024] (4)压铸:将模具的型腔预热至220~230℃,再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中,其中充型开始时的熔液流速为0.26~0.30m/s、铸造压力为50~55MPa,充型率超过60%后,提高熔液的流速至1.7~1.9m/s、铸造压力为65~70MPa,直至充型压铸结束;
[0025] (5)脱模:压铸结束后保压时间为100~110s,卸掉压力,冷却20~25s后脱模即得压铸件成品。
[0026] 采用上述方法制得的1cm拉伸试样,在室温下测试其机械性能:拉伸强度为330MPa,屈服强度为259MPa,延伸率为12.1%。
[0027] 实施例2
[0028] 一种铝合金压铸件,其组分及各组分的质量百分比为:Si3%、Mg2%、Mn0.3%、Fe1.1%、Sr0.03%、Er0.04%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0029] 上述铝合金压铸件的制备方法,包括以下步骤:
[0030] (1)熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中,加热至730~750℃并搅拌使合金完全熔化,然后加入铁铝合金、镁锶合金、铝铒合金和铝锰合金,继续升温至780~800℃,待合金元素全部熔化后得铝合金熔液;
[0031] (2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至750~770℃,喷入精炼剂进行精炼处理,然后升温至750-760℃,通入氩气进行除气精炼,检验铝合金熔液成分合格后完成精炼过程;
[0032] (3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置,待铝合金熔液温度降至690~710℃;
[0033] (4)压铸:将模具的型腔预热至220~230℃,再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中,其中充型开始时的熔液流速为0.26~0.30m/s、铸造压力为50~55MPa,充型率超过60%后,提高熔液的流速至1.7~1.9m/s、铸造压力为65~70MPa,直至充型压铸结束;
[0034] (5)脱模:压铸结束后保压时间为100~110s,卸掉压力,冷却20~25s后脱模即得压铸件成品。
[0035] 采用上述方法制得的1cm拉伸试样,在室温下测试其机械性能:拉伸强度为297MPa,屈服强度为213MPa,延伸率为9.2%。
[0036] 实施例3
[0037] 一种铝合金压铸件,其组分及各组分的质量百分比为:Si6%、Mg3%、Mn1.2%、Fe1.8%、Sr0.08%、Er0.06%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0038] 上述铝合金压铸件的制备方法,包括以下步骤:
[0039] (1)熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中,加热至730~750℃并搅拌使合金完全熔化,然后加入铁铝合金、镁锶合金、铝铒合金和铝锰合金,继续升温至780~800℃,待合金元素全部熔化后得铝合金熔液;
[0040] (2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至750~770℃,喷入精炼剂进行精炼处理,然后升温至750-760℃,通入氩气进行除气精炼,检验铝合金熔液成分合格后完成精炼过程;
[0041] (3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置,待铝合金熔液温度降至690~710℃;
[0042] (4)压铸:将模具的型腔预热至220~230℃,再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中,其中充型开始时的熔液流速为0.26~0.30m/s、铸造压力为50~55MPa,充型率超过60%后,提高熔液的流速至1.7~1.9m/s、铸造压力为65~70MPa,直至充型压铸结束;
[0043] (5)脱模:压铸结束后保压时间为100~110s,卸掉压力,冷却20~25s后脱模即得压铸件成品。
[0044] 采用上述方法制得的1cm拉伸试样,在室温下测试其机械性能:拉伸强度为329MPa,屈服强度为262MPa,延伸率为11.5%。