本發(fā)明屬于合金材料領(lǐng)域，特別涉及一種高強(qiáng)度硅鋁合金，還涉及該硅鋁合金的制備方法。

背景技術(shù)：

鋁硅合金由于具有密度小、流動性好、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于航空航天、石化、汽車、機(jī)械、民用等領(lǐng)域。然而，現(xiàn)有鋁硅合金材料通常包括鋁、硅、鎂、鐵、銅、鋅等成分，由于合金中各元素的含量不同，因此各元素在合金中空間分布差異較大，導(dǎo)致各合金綜合性能不同，特別是力學(xué)性能上差異較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種耐磨性好、硬度高、耐沖擊性好、使用壽命長的高強(qiáng)度硅鋁合金及其制備方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的一種高強(qiáng)度硅鋁合金，包括以下重量百分比的組份：Si 2.6-4.4％，Cu 0.08-0.24％，Mg 0.68-0.89％，Mn 0.44-0.56％，Ti 0.22-0.34％，Sr 0.24-0.38％，Zr 0.36-0.48％，Cr 0.50-0.68％，F(xiàn)e 0.46-0.56％，B 0.66-0.78％，V 0.42-0.56％，Zn 0.22-0.38％，Sc 0.11-0.20％，Sn 0.24-0.30％，Pb 0.28-0.38％，Li 0.26-0.48％，Ni 0.08-0.16％，La 0.03-0.05％，其余為鋁，各組分質(zhì)量百分比之和為100％。

優(yōu)選地，包括以下重量百分比的組份：Si 3.2-3.8％，Cu 0.14-0.18％，Mg 0.76-0.80％，Mn 0.48-0.52％，Ti 0.28-0.30％，Sr 0.28-0.32％，Zr 0.38-0.42％，Cr 0.54-0.60％，F(xiàn)e 0.50-0.54％，B 0.70-0.74％，V 0.48-0.52％，Zn 0.28-0.32％，Sc 0.14-0.18％，Sn 0.26-0.28％，Pb 0.32-0.34％，Li 0.32-0.36％，Ni 0.12-0.14％，La 0.03-0.05％，其余為鋁，各組分質(zhì)量百分比之和為100％。

更優(yōu)選地，包括以下重量百分比的組份：Si 3.4％，Cu 0.16％，Mg 0.78％，Mn 0.50％，Ti 0.29％，Sr 0.30％，Zr 0.40％，Cr 0.56％，F(xiàn)e 0.52％，B 0.72％，V 0.50％，Zn 0.30％，Sc 0.16％，Sn 0.27％，Pb 0.33％，Li 0.34％，Ni 0.13％，La 0.04％，其余為鋁，各組分質(zhì)量百分比之和為100％。

本發(fā)明還提供了一種高強(qiáng)度硅鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

(1)按待制備鋁硅合金的各元素重量份選料，同時控制原料中的有害元素含量，

其中：S含量≤0.008％，P含量≤0.025％；將原料于熔煉爐內(nèi)熔煉，得熔煉液；

(2)以氬氣為載體將精煉劑粉噴入熔煉爐內(nèi)對熔煉液精煉，扒渣，即得合金液；

(3)合金液經(jīng)過濾、澆鑄、冷卻，即得。

步驟(1)中，熔煉溫度為810-820℃。

步驟(2)中，所述精煉劑為無鈉精煉劑，精煉溫度為720-730℃，精煉時間為30-50min。

有益效果：本發(fā)明提供的鋁硅合金重量輕、質(zhì)量好、強(qiáng)度高、塑性高、延伸率高，流動性能好，壓鑄產(chǎn)品時易脫模，制備工藝簡單、成本較低。

該鋁硅合金純度高、質(zhì)量好，鐵、銅、鋅作為該鋁合金中最有害的元素，導(dǎo)致鋁合金中富鐵相易長成粗大的針片狀，從而使鋁硅合金塑性降低，本發(fā)明通過嚴(yán)格控制鐵、銅、鋅的含量，從而提高了鋁硅合金的強(qiáng)度和塑性。

該鋁硅合金中硅含量較高，使硅的結(jié)晶溫度能夠接近共晶點(diǎn)，從而可極大的減少合金中縮松缺陷的形成，顯著提高鑄件組織的致密度，從而進(jìn)一步提高了合金的塑性。

該鋁硅合金中鎂含量較低，鎂含量提高盡管可以提高鋁合金強(qiáng)度，然而卻會同時降低鋁硅合金的塑性，鎂含量過高時未固溶的Mg2Si相分布于晶界會對鋁合金的塑性造成較大影響。

該鋁硅合金中鍶含量較高，有利于合金凈化熔體、去除雜質(zhì)、細(xì)化枝晶組織、阻礙再結(jié)晶和晶粒長大、提高合金熱穩(wěn)定性，使有害的粗大針狀、棒狀或片狀的β-FeAlSi相在鑄造時之間變?yōu)閷辖馃峒庸ば阅芗傲W(xué)性能影響小的圓潤的團(tuán)塊狀α-FeAlSi相，從而提高該鋁硅合金的強(qiáng)度和塑性；同時有利于改善壓鑄產(chǎn)品的脫模性能。

本發(fā)明提供的鋁硅合金的制備方法工藝簡單，操作簡便，成本低廉，通過噴粉精煉、氬氣排氫氣，過濾除渣，凈化了鋁硅合金的純度，減少了孔洞缺陷，使制備的鋁硅合金強(qiáng)度高、塑性高。通過本發(fā)明的制備方法可將該硅鋁合金制備成硅鋁合金錠，從而使運(yùn)輸、使用更方便。

具體實(shí)施方式

根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

實(shí)施例1

高強(qiáng)度硅鋁合金，包括以下重量百分比的組份：Si 3.4％，Cu 0.16％，Mg 0.78％，Mn 0.50％，Ti 0.29％，Sr 0.30％，Zr 0.40％，Cr 0.56％，F(xiàn)e 0.52％，B 0.72％，V 0.50％，Zn 0.30％，Sc 0.16％，Sn 0.27％，Pb 0.33％，Li 0.34％，Ni 0.13％，La 0.04％，其余為鋁，各組分質(zhì)量百分比之和為100％。

上述高強(qiáng)度硅鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

(1)按待制備鋁硅合金的各元素重量份選料，同時控制原料中的有害元素含量，其中：S含量≤0.008％，P含量≤0.025％；將原料于熔煉爐內(nèi)810-820℃熔煉，得熔煉液；

(2)以氬氣為載體將精煉劑粉噴入熔煉爐內(nèi)對熔煉液720-730℃精煉30-50min，扒渣，即得合金液；

(3)合金液經(jīng)過濾、澆鑄、冷卻，即得。

實(shí)施例2

高強(qiáng)度硅鋁合金，包括以下重量百分比的組份：Si 2.6-4.4％，Cu 0.08-0.24％，Mg 0.68-0.89％，Mn 0.44-0.56％，Ti 0.22-0.34％，Sr 0.24-0.38％，Zr 0.36-0.48％，Cr 0.50-0.68％，F(xiàn)e 0.46-0.56％，B 0.66-0.78％，V 0.42-0.56％，Zn 0.22-0.38％，Sc 0.11-0.20％，Sn 0.24-0.30％，Pb 0.28-0.38％，Li 0.26-0.48％，Ni 0.08-0.16％，La 0.03-0.05％，其余為鋁，各組分質(zhì)量百分比之和為100％

上述高強(qiáng)度硅鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

(1)按待制備鋁硅合金的各元素重量份選料，同時控制原料中的有害元素含量，其中：S含量≤0.008％，P含量≤0.025％；將原料于熔煉爐內(nèi)810-820℃熔煉，得熔煉液；

(2)以氬氣為載體將精煉劑粉噴入熔煉爐內(nèi)對熔煉液720-730℃精煉30-50min，扒渣，即得合金液；

(3)合金液經(jīng)過濾、澆鑄、冷卻，即得。

實(shí)施例3

高強(qiáng)度硅鋁合金，包括以下重量百分比的組份：Si 2.6-4.4％，Cu 0.08-0.24％，Mg 0.68-0.89％，Mn 0.44-0.56％，Ti 0.22-0.34％，Sr 0.24-0.38％，Zr 0.36-0.48％，Cr 0.50-0.68％，F(xiàn)e 0.46-0.56％，B 0.66-0.78％，V 0.42-0.56％，Zn 0.22-0.38％，Sc 0.11-0.20％，Sn 0.24-0.30％，Pb 0.28-0.38％，Li 0.26-0.48％，Ni 0.08-0.16％，La 0.03-0.05％，其余為鋁，各組分質(zhì)量百分比之和為100％

實(shí)施例4

高強(qiáng)度硅鋁合金，包括以下重量百分比的組份：Si 3.2％，Cu 0.14％，Mg 0.76％，Mn 0.48％，Ti 0.28％，Sr 0.28％，Zr 0.38％，Cr 0.54％，F(xiàn)e 0.50％，B 0.70％，V 0.48％，Zn 0.28％，Sc 0.14％，Sn 0.26％，Pb 0.32％，Li 0.36％，Ni 0.14％，La 0.05％，其余為鋁，各組分質(zhì)量百分比之和為100％。

實(shí)施例5

高強(qiáng)度硅鋁合金，包括以下重量百分比的組份：Si 3.8％，Cu 0.18％，Mg 0.80％，Mn 0.52％，Ti 0.30％，Sr 0.32％，Zr 0.42％，Cr 0.60％，F(xiàn)e 0.54％，B 0.74％，V 0.52％，Zn 0.32％，Sc 0.18％，Sn 0.28％，Pb 0.34％，Li 0.32％，Ni0.12％，La 0.03％，其余為鋁，各組分質(zhì)量百分比之和為100％。

實(shí)施例6

對實(shí)施例1至5的鋁硅合金測定其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率。

測定儀器：CMT4503萬能電子實(shí)驗(yàn)機(jī)，結(jié)果見表1。

表1實(shí)施例1至11的合金性能