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提高鑄造鋁銅合金流動(dòng)性能的方法與流程

1057   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:中北大學(xué)  
2023-10-20 13:19:40
1.本發(fā)明屬于鋁銅合金鑄造技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種能夠提高鑄造鋁銅合金流動(dòng)性能的方法。 背景技術(shù): 2.鑄造鋁銅合金作為一種高強(qiáng)度鋁合金,憑借其良好的室溫性能與高溫性能,在航空航天、汽車(chē)、船舶、軍工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 3.鑄造鋁銅合金在具備高強(qiáng)度、高模量、高耐腐蝕性的同時(shí),通過(guò)熱處理還具備極好的強(qiáng)韌性,能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合力學(xué)性能,是產(chǎn)品輕量化,實(shí)現(xiàn)未來(lái)以鑄代鍛、以鋁代鋼的理想材料。 4.但是,與其他系列鑄造鋁合金相比,目前鑄造鋁銅合金主要存在以下問(wèn)題:1)、鑄造鋁銅合金的凝固方式屬于糊狀凝固,由于合金的結(jié)晶溫度區(qū)間范圍較寬,且鑄件溫度分布比較平坦,在較寬的凝固區(qū)間內(nèi),液、固并存的凝固區(qū)貫穿整個(gè)斷面,導(dǎo)致合金液的黏度較大,流動(dòng)性較差。2)、在鋁銅合金的凝固過(guò)程中,枝晶沿著固液界面不斷生長(zhǎng),二次枝晶臂的生長(zhǎng)阻礙了鋁液的流動(dòng)和補(bǔ)縮能力,產(chǎn)生晶粒尺寸較大的枝晶組織。 5.由于上述因素,導(dǎo)致鑄造鋁銅合金的流動(dòng)性較差,在鑄造過(guò)程中容易產(chǎn)生冷隔、澆不足等缺陷,直接影響鋁銅合金的充型性能。特別是對(duì)于精密鑄造的復(fù)雜薄壁構(gòu)件,常常使得薄壁處無(wú)法成形。以上問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了鋁銅合金在鑄造領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。 6.傳統(tǒng)的改善方式是通過(guò)提高澆注溫度,改善鋁銅合金液的流動(dòng)性能。但是,高溫澆注往往會(huì)導(dǎo)致鑄件的組織晶粒粗大,鑄件性能降低。 7.另外一種改善方式是單一加入ce、nd、er等稀土元素對(duì)鋁銅合金進(jìn)行改性,通過(guò)在固液界面前沿產(chǎn)生成分過(guò)冷,細(xì)化鋁銅合金晶粒,從而提升鋁銅合金液的流動(dòng)性。然而在添加稀土?xí)r,需要延長(zhǎng)熔煉時(shí)間以使稀土元素充分溶解,這會(huì)導(dǎo)致其他元素?zé)龘p加劇,同樣也會(huì)降低鑄件的性能。 8.解決和改善鑄造鋁銅合金上述兩個(gè)問(wèn)題,是提高鑄造鋁銅合金流動(dòng)性問(wèn)題的關(guān)鍵。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 9.本發(fā)明的目的是提供一種提高鑄造鋁銅合金流動(dòng)性能的方法,以提升鑄造鋁銅合金的流動(dòng)性,進(jìn)而提升鑄造鋁銅合金的鑄造性能,為生產(chǎn)復(fù)雜薄壁鋁銅合金鑄件提供技術(shù)支持。 10.本發(fā)明所述的提高鑄造鋁銅合金流動(dòng)性能的方法是向熔煉均勻的鋁銅合金中添加鋁銅合金質(zhì)量0.3~1.5wt%的al-ti-c-la-y中間合金鑄錠,熔煉均勻得到流動(dòng)性能提升的鋁銅合金熔液。 11.其中,所述的al-ti-c-la-y中間合金是以al粉50wt%、ti粉40~45wt%、石墨粉3~8wt%,la2o3粉0.5~1%,y2o
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