專利名稱：一種鋁鎂合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于鑄造鑄件的鋁鎂合金。
背景技術(shù)：
鋁鎂合金中一般主要元素是鋁，再摻入少量的鎂或是其它的金屬材料來加強其硬 度，改善其機械性能，滿足不同的使用需求，因此鋁鎂合金以其質(zhì)堅量輕、密度低、散熱性較 好、抗壓性較強而廣泛應(yīng)用于電子、機械、建筑等領(lǐng)域，其中在機械領(lǐng)域使用時常作為鑄造 機械零件鑄件的原材料，而作為鑄件來說，不僅要具有一定的抗拉強度、下屈服強度以及硬 度，尤其應(yīng)具有較好的延伸率，在一些高端領(lǐng)域通常要求延伸率在10 %以上，但是目前由鋁 鎂合金作為原料所鑄造生產(chǎn)的鑄件，雖然鑄造工藝方面采取了很多措施，在化學(xué)指標(biāo)、力學(xué) 性能、表面質(zhì)量鑄件尺寸等方面均能符合要求，但延伸率卻始終難以達到10%以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種鋁鎂合金，解決現(xiàn)有 的鋁鎂合金在作為原料進行鑄造生產(chǎn)時，所得的鑄件延伸率難以達到10%以上的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種鋁鎂合金，其各組分的重量百 分比為Mg :3· 8 % 4. 5 %、Cu :0· 3 % 0. 4 %、Ti :0· 2 % 0. 25 %、Fe 彡 0. 1 %、Si ^ 0. 1%，余量為Al。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過對鋁鎂合金各組分的有效控制，使得所鑄造的 鑄件各項性能均符合要求，其中控制好Ti的添加量有助于改善合金的塑性韌性，合理調(diào)整 Cu和Mg的成分含量，可保證鑄件延伸率在10%以上，對合金起到較好的固溶強化作用，而 對Fe和Si屬于雜質(zhì)的元素則嚴(yán)格控制，以期達到鑄造生產(chǎn)高端機械零件的要求。
具體實施例方式現(xiàn)在結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例1 一種鋁鎂合金，用于鑄造高速列車電機前端蓋，其各組分的重量百分比 為Mg :4. 2%、Cu 0. 32%, Ti 0. 22%, Fe 0. 085Si 0. 09%,余量為 Al，將其熔化后進 行鑄造加工，所得鑄件按要求進行熱處理，即得到成型的電機前端蓋鑄件，送樣經(jīng)國營307 廠理化測試中心檢測，檢測結(jié)果如下抗拉強度Rm:205Mp，下屈服強度Rpa2:113Mp，硬度 HB 63. 3，延伸率A :10. 5%，所測電機前端蓋鑄件性能均符合要求，尤其是延伸率滿足了達 到10%以上的要求，判定鑄件合格。實施例2 —種鋁鎂合金，用于鑄造高速列車電機后端蓋，其各組分的重量百分比 為Mg 4. 35%, Cu :0. 35%, Ti 0. 235%, Fe 0. 09%, Si 0. 085%，余量為 Al，同樣將其熔 化后進行鑄造加工，所得鑄件按要求進行熱處理，即得到成型的電機后端蓋鑄件，送樣經(jīng)國 營307廠理化測試中心檢測，檢測結(jié)果如下抗拉強度Rm :209Mp，下屈服強度Rptl2 :115Mp， 硬度HB 63. 3，延伸率A 11. 6%，所測電機后端蓋鑄件性能均符合要求，尤其是延伸率滿足了達到10%以上的要求，判定鑄件合格。在以上實施例所述的采用鋁鎂合金作為原料鑄造電機端蓋的工藝過程中，外模采 用金屬模、內(nèi)模采用CO2砂型模，澆鑄前烘烤至200°C 350°C，并噴上鈦白粉涂料，采取直 立式澆鑄生產(chǎn)，六個澆冒口垂直補縮，在砂型中設(shè)底注，保證六個內(nèi)澆口快速平穩(wěn)成型，防 止?jié)茶T液產(chǎn)生飛濺沖擊和渦流，上層采取點澆冒口補縮有利于鑄件按順序凝固，澆鑄系統(tǒng) 采用開放式，澆鑄溫度嚴(yán)格掌控，確保在755°C 士 15°C保溫，710°C 740°C范圍內(nèi)進行澆 鑄，防止由于合金流動性差而造成鑄件的收縮性大、易開裂、易產(chǎn)生氧化夾雜、表面不光潔 等缺陷，澆鑄時先快澆，到了冒口處改為慢澆或冒口點澆，按照以上鑄造工藝操作所得的電 機端蓋鑄件，經(jīng)檢測，其化學(xué)指標(biāo)、力學(xué)性能、表面質(zhì)量、鑄件尺寸等均達到設(shè)計技術(shù)要求， 內(nèi)表加工面沒有氣孔、夾砂、裂紋等鑄造缺陷。該鋁鎂合金中，Al是主要成分，原先采用99. 7%純度的Al作為原料，但制成的 合金在鑄造后，所得鑄件達不到要求，主要是延伸率相差甚遠(yuǎn)，一般只能達到2% 4%，為 此，本申請人經(jīng)過多次研究試驗，自行配料成99. 9%的高純度鋁作為制造鋁鎂合金的主要 原料；Mg是主要的固溶強化元素，可提高合金的力學(xué)性能，提高強度和韌性，但Mg的含量 也要控制好，只有采取合適的含量，熔煉得到的合金才具有較高的延伸率，為此本發(fā)明將Mg 的重量百分比控制在3. 8% 4. 5%范圍內(nèi)，達到了要求；Cu在合金中也起到固溶強化作 用，提高強度，但會降低延伸率，但是添加少量的Cu能顯著降低Mg原子的擴散和形成“團，， 的速度，有利于通過熱處理來獲得高的延伸率，因此Cu的含量選擇在0. 3% 0. 4%范圍 內(nèi)，可增加抗拉強度；Ti與Al結(jié)合，可成為液體金屬結(jié)晶時的非自發(fā)結(jié)晶核心，從而能細(xì)化 晶粒改善塑性韌性，較好的含量控制范圍為0. 2% 0. 25% ；而Fe與Si是作為雜質(zhì)存在 的，會降低合金的強韌性，導(dǎo)致力學(xué)性能下降，因此需嚴(yán)格控制，一般Fe+Si的總含量應(yīng)在 0. 2%以下。在以上所述的高純鋁的制作中，將所有接觸鋁液的器皿均改為不銹鋼制作，力求 使鐵加硅的含量控制在0. 2%以下，嚴(yán)格控制雜質(zhì)成分，并且在鋁液中適當(dāng)加入0. 2% Wt 0. 25% wt含量的鈦，來增加鋁的塑性和韌性。鋁鎂合金的熔煉工藝如下先預(yù)熱坩堝至50(TC 60(TC，加入紫銅、鋁錠(預(yù)加 1/3)并加入適量的專用覆蓋劑HGQ-1，中途補充余下鋁錠，適當(dāng)攪拌讓銅完全熔化，液面覆 蓋不露白，在780°C 810°C時除渣，用鐘罩壓入精煉劑HGF-I，通過反應(yīng)產(chǎn)生的氣體達到去 氣除渣作用，為減少損失，鎂最后加入，加入時應(yīng)注意可將鎂錠分割成小塊，可縮短反應(yīng)時 間，避免熔渣包裹，加入時用鋁箔包裹，防止鎂因燃點低而燃燒。鋁鎂合金的熱處理工藝在530°C進行固溶處理，時間為4小時，然后在30°C 60 °C的水中淬火，在200 °C時效，時間為4小時，然后出爐空冷。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明 精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種鋁鎂合金，其特征是各組分的重量百分比為Mg3.8％～4.5％、Cu0.3％～0.4％、Ti0.2％～0.23％、Fe≤0.1％、Si≤0.1％，余量為Al。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁鎂合金，用于鑄造延伸率要求大于10％的鑄件，所述的鋁鎂合金各組分的重量百分比為Mg3.8％～4.5％、Cu0.3％～0.4％、Ti0.2％～0.23％、Fe≤0.1％、Si≤0.1％，余量為Al。本發(fā)明通過對鋁鎂合金各組分的有效控制，使得所鑄造的鑄件各項性能均符合要求，其中控制好Ti的添加量有助于改善合金的塑性韌性，合理調(diào)整Cu和Mg的成分含量，可保證鑄件延伸率在10％以上，對合金起到較好的固溶強化作用，而對Fe和Si屬于雜質(zhì)的元素則嚴(yán)格控制，以期達到鑄造生產(chǎn)高端機械零件的要求。
文檔編號C22C21/08GK101831577SQ20101017244
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者陳新華 申請人:常州華晨鑄造有限公司