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CN111893354A - 一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金及其制备方法 - Google Patents

一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金及其制备方法 Download PDF

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CN111893354A
CN111893354A CN202010817703.9A CN202010817703A CN111893354A CN 111893354 A CN111893354 A CN 111893354A CN 202010817703 A CN202010817703 A CN 202010817703A CN 111893354 A CN111893354 A CN 111893354A
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China
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wrought aluminum
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CN202010817703.9A
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赵祥伟
马秀荣
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Jiangxi Huanqiu New Material Technology Co ltd
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Jiangxi Huanqiu New Material Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种Al‑Si‑Cu‑Mg变形铝合金及其制备方法,涉及铝合金技术领域。该合金包括10‑14%Si,1.5‑4%Cu,0.3‑1.2%Mg;还包括0.3‑0.5%Mn,0.01‑0.05%Sb,0.01‑0.05%Sr,0.01‑0.1%Ti,0.01‑0.05%C,0.01‑0.1%Ca以及0.05‑0.1%P七者中的至少一者,且P与Sr不同时存在;且Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al。该合金通过各成分的合理配比可有效地提高合金材料的强度、韧性以及硬度综合性能。该制备方法通过优化熔体变质处理技术和热处理制度,可有效地提升合金材料的强度、韧性和硬度方面的综合性能。

Description

一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域,具体而言,涉及一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金及其制备方法。
背景技术
铝硅合金是一种轻量化材料,铸造成型性能良好,具有密度小、强度高、耐磨性能好、可进行挤压、锻造等变形加工等特点,被广泛应用于交通运输、电子电气等领域作为高硬耐磨部件或受力部件。随着科技的不断发展,对铝硅合金的强度、韧性、硬度等综合性能提出了更高的要求。目前工业上常用的变形铝硅合金是4032合金,热处理后4032合金的抗拉强度约为380MPa左右,屈服强度约为320MPa左右,布氏硬度130HB左右,难以满足零部件对材料强度、韧性和硬度等综合性能的更高要求。
研究表明,在铝硅合金中,通过增加Cu和Mg元素可以提高合金的强度和硬度。但Cu元素数量增加到一定程度后,铝合金的变形抗力增高,抗应力腐蚀性能下降。Mg元素增加到一定程度后,铝合金韧性会明显下降。因此只通过增加或调整Cu和Mg元素含量不能满足高强度、高韧性和高硬度等综合性能的要求。而且Mg和Cu元素数量增加到一定程度后合金的铸造成型性能下降,影响材料的成品率。
鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金,其通过各成分的合理配比可有效地提高合金材料的强度、韧性以及硬度综合性能。
本发明的另一目的在于提供一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其通过优化熔体变质处理技术和热处理制度,可有效地提升材料热处理后在强度、韧性和硬度等方面具有优异的综合性能。
本发明的实施例是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金,Al-Si-Cu-Mg变形铝合金包括按照质量百分数计的10-14%的Si,1.5-4%的Cu,0.3-1.2%的Mg;
Al-Si-Cu-Mg变形铝合金还包括按照质量百分数计的0.3-0.5%的Mn,0.01-0.05%的Sb,0.01-0.05%的Sr,0.01-0.1%的Ti,0.01-0.05%的C,0.01-0.1%的Ca以及0.05-0.1%的P七者中的至少一者,且P与Sr不能同时存在;
且在Al-Si-Cu-Mg变形铝合金中,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al。
在可选的实施方式中,Al-Si-Cu-Mg变形铝合金还包括按照质量百分数计的0.3-0.5%的Mn,0.01-0.05%的Sb,0.01-0.05%的Sr,0.01-0.1%的Ti,0.01-0.05%的C,0.01-0.1%的Ca以及0.05-0.1%的P七者中的至少二者,且P与Sr不能同时存在。
在可选的实施方式中,Al-Si-Cu-Mg变形铝合金包括按照质量百分数计的如下成分:
10.0%的Si,1.5%的Cu,0.8%的Mg,0.35%的Mn,0.01%的Sb,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;
或者,11.8%的Si,4.0%的Cu,0.5%的Mg,0.38%的Mn,0.02%的Sb,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;
或者,14%的Si,2.8%的Cu,1.2%的Mg,0.5%的Mn,0.02%的Sb,0.05%的Ca,0.05%的P,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;
或者,12.8%的Si,3.8%的Cu,0.45%的Mg,0.4%的Mn,0.02%的Sb,0.05%的Ca,0.08%的P,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;
或者,13.2%的Si,2.8%的Cu,0.75%的Mg,0.03%的Sb,0.01%的Ti,0.02%的C,0.01%的Ca,0.1%的P,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;
或者,11.5%的Si,2.5%的Cu,0.45%的Mg,0.33%的Mn,0.01%的Sr,0.03%的Ti,0.025%的C,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;
或者,11.3%的Si,2.5%的Cu,0.65%的Mg,0.47%的Mn,0.01%的Sr,0.08%的Ti,0.05%的C,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;
或者,12.5%的Si,3.5%的Cu,0.55%的Mg,0.35%的Mn,0.05%的Sb,0.1%的Ti,0.03%的C,0.05%的P,0.06%的Ca,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al。
第二方面,本发明实施例提供一种前述实施方式中任一项的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,包括以下步骤:
将Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的各成分完全熔化后进行半连续铸造制成铸锭;
将铸锭依次进行均匀化处理、变形加工处理以及热处理。
在可选的实施方式中,半连续铸造为热顶铸造,且热顶铸造制备得到的铸锭的直径为Φ60-450mm。
在可选的实施方式中,热顶铸造的过程中结晶器内熔体的温度为690-750℃,铸造速度为50-300mm/min,每根铸锭的冷却水流量为1.5-4.5m3/h,冷却水温度为10-35℃。
在可选的实施方式中,进行均匀化处理的步骤具体包括:
将铸锭在循环风炉中随炉升温至450~490℃,保温2-6h后进行空冷。
在可选的实施方式中,进行变形加工处理的步骤具体包括:
将均匀化处理后的铸锭预热到400-450℃;
进行变形加工,用正向挤压机以2-10mm/s的速度挤压成Φ10-50mm的型材。
在可选的实施方式中,进行热处理的步骤具体包括:
对变形加工后的型材进行T6热处理。
在可选的实施方式中,T6热处理包括在450-500℃的温度下保温4-8h后进行淬火,然后在165-200℃的温度下进行时效处理6-12h。
本发明的实施例至少具备以下优点或有益效果:
本发明的实施例提供了一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金,其包括按照质量百分数计的10-14%的Si,1.5-4%的Cu,0.3-1.2%的Mg;还包括按照质量百分数计的0.3-0.5%的Mn,0.01-0.05%的Sb,0.01-0.05%的Sr,0.01-0.1%的Ti,0.01-0.05%的C,0.01-0.1%的Ca以及0.05-0.1%的P七者中的至少一者,且P与Sr不能同时存在;且Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al。该Al-Si-Cu-Mg变形铝合金通过各成分的合理配比可有效地提高合金材料的强度、韧性以及硬度综合性能。
本发明的实施例还提供了一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其通过优化熔体变质处理技术和热处理制度,可以严格控制强化析出相的尺寸和形貌,细化晶粒大小,从而使材料热处理后在强度、韧性和硬度等方面具有优异的综合性能,其中抗拉强度达到497MPa,屈服强度达到431MPa,断后伸长率大于5.1%,硬度达到161HB,综合性能明显优于目前常规使用的铝硅合金。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明的实施例提供了一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金,该Al-Si-Cu-Mg变形铝合金包括按照质量百分数计的10-14%的Si,1.5-4%的Cu,0.3-1.2%的Mg。与此同时,Al-Si-Cu-Mg变形铝合金还包括按照质量百分数计的0.3-0.5%的Mn,0.01-0.05%的Sb,0.01-0.05%的Sr,0.01-0.1%的Ti,0.01-0.05%的C,0.01-0.1%的Ca以及0.05-0.1%的P七者中的至少一者,且P元素与Sr元素不能同时存在;且在Al-Si-Cu-Mg变形铝合金中,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al。
也即,本发明的实施例提供的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金不仅仅包括铝合金原本Al、Si、Cu以及Mg元素,还包括Mn、Sb、Sr、Ti、C、Ca以及P元素中的至少一种,也就是可以选择为这几种元素中的一种、两种、三种甚至更多。
例如,在本发明的实施例中,Al-Si-Cu-Mg变形铝合金包括按照质量百分数计的如下成分:10.0%的Si,1.5%的Cu,0.8%的Mg,0.35%的Mn,0.01%的Sb,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;
或者,11.8%的Si,4.0%的Cu,0.5%的Mg,0.38%的Mn,0.02%的Sb,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;或者,14%的Si,2.8%的Cu,1.2%的Mg,0.5%的Mn,0.02%的Sb,0.05%的Ca,0.05%的P,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;或者,12.8%的Si,3.8%的Cu,0.45%的Mg,0.4%的Mn,0.02%的Sb,0.05%的Ca,0.08%的P,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;或者,13.2%的Si,2.8%的Cu,0.75%的Mg,0.03%的Sb,0.01%的Ti,0.02%的C,0.01%的Ca,0.1%的P,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;或者,11.5%的Si,2.5%的Cu,0.45%的Mg,0.33%的Mn,0.01%的Sr,0.03%的Ti,0.025%的C,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;或者,11.3%的Si,2.5%的Cu,0.65%的Mg,0.47%的Mn,0.01%的Sr,0.08%的Ti,0.05%的C,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al;或者,12.5%的Si,3.5%的Cu,0.55%的Mg,0.35%的Mn,0.05%的Sb,0.1%的Ti,0.03%的C,0.05%的P,0.06%的Ca,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al。
在上述八种配方中,无论其采用何种配比,其均可相较于现有技术而言使合金在液态时具有良好的流动性和铸造成型性能,从而可有效地提高合金材料的强度、韧性以及硬度综合性能。
且具体地,在本发明的实施例提供的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金中,Si是合金中的主要元素,可以起到提高熔体流动性、增加合金材料的硬度和耐磨性的作用,并且与Mg形成Mg2Si强化相,进一步提高合金的强度。同时,在本实施例中,Si成分用量控制在10-14%,是由于当合金中的Si的含量低于10%时,合金硬度较低,耐磨性能较差,且当Si的含量超过14%时,组织中初晶Si数量增多,合金的延伸率和韧性降低,同时合金的加工性能变差。
Cu元素加入合金成分中,使得合金在固溶和时效处理时可以析出Al2Cu等增强相,从而可有效地提高合金强度。且本发明的实施例中,Cu的用量控制在1.5-4%的范围内,是因为根据测定当Cu含量不足1.5%时,强化效果不明显。但当Cu含量超过4%时,合金的变形抗力增高,抗应力腐蚀性能下降。
Mg元素加入合金成分中,可以在时效处理过程中从组织中析出弥散的Mg2Si化合物,具有明显的沉淀强化作用,因而显著提高合金强度。同样地,本发明的实施例中,Mg的用量控制在0.3-1.2%之间,是由于根据测定Mg含量不到0.3%时,沉淀强化效果较弱;含量超过1.2%时,合金的延伸率和疲劳强度降低。
Mn元素加入合金成分中,可以在合金中形成MnAl6质点,从而可以提高合金变形加工时的再结晶温度,抑制再结晶,细化晶粒组织,提高合金的强度。并可以与铝合金中的杂质Fe形成A13(Fe、Mn)等化合物,改变含Fe化合物的形状,减少Fe杂质的有害作用,改善合金的韧性和耐蚀性。同样地,本发明的实施例中,Mn成分含量控制在0.3-0.5%,是由于通过测定,当合金中Mn含量少于0.3%时,抑制再结晶的作用不明显,当Mn大于0.5%时,合金的流动性下降,变形加工性能变差。
同时,合金组织中共晶硅、初晶硅、α-Al及针孔的大小、形状对本发明一种Al-Si-Cu-Mg合金的强度和韧性有着重要影响。为了细化共晶硅,添加适量Sb、Sr、Ca元素。当合金中Si含量大于12%时,或受凝固条件影响,凝固组织中有初晶硅形成时,添加适量P元素细化初晶硅。为了细化α-Al,在合金中添加适量Ti、C元素。
并且,Sb在Al中的固溶度很小,在半连铸条件下加入微量的Sb形成AlSb化合物,能够作为Si的结晶核心,显著细化共晶硅,在T6热处理后能够提高合金的力学性能,尤其是韧性。当Sb的含量超过0.02%时,细化共晶硅的作用不再随着Sb添加量的增加而提高。
同时,Sr加入合金成分中,可以作为长效变质剂,使其熔体中形成Al4Sr等粒子,对共晶硅变质处理效果好。同样地,在本发明的实施例中,Sr的添加量具体控制在0.01-0.05%之间,是由于当合金中Sr添加量超过0.05%时,合金易产生疏松、针孔等缺陷。
Ca加入合金成分中,可以影响共晶硅的生长来变质细化共晶硅。同时,Ca与AlP反应形成弥散的Ca-P化合物,对初晶硅有一定的细化作用。且本发明的实施例中,Ca的用量控制在0.01-0.1%之间,是由于经过测定当Ca含量小于0.05%时,细化共晶Si的作用不明显。而当Ca含量超过0.1%时,Ca-P化合物浓度过大,易导致偏聚和沉积,且会导致熔体流动性下降,吸气严重,增加针孔和缩松倾向。
Ti在合金中形成Al3Ti粒子,起到细化α-Al的作用。在合金中存在C的情况下,C与Ti形成TiC粒子,进一步起到细化α-Al的作用。在本发明的实施例中,C的用量为0.01-0.05%,是由于经过测定当C添加量超过0.1%时,TiC粒子容易聚集,细化作用减弱。
P在铝中形成AlP粒子,对初晶Si具有细化变质作用,当组织中存在初晶Si时,添加P元素进行变质处理。在本发明的实施例中,P含量控制在0.05-0.1%之间,是由于经过测定当P含量不足0.05%时,对初晶Si的细化变质作用不明显。而P含量超过0.1%时,AlP粒子易偏聚和沉积,变质效果减弱,且合金熔体的流动性降低,铸造性能下降。P和Sr同时加入熔体中时会反应生成Sr3P2,削弱变质效果,因此,在合金中存在Sr时,不能加入P元素。
Fe在合金是杂质元素,会与Cu、Mn、Si等形成化合物。且本发明的实施例中,Fe的含量小于0.25%,是由于合金中Fe含量超过0.25%时会显著降低材料的韧性和强度。
综上所述,在本发明的实施中,其通过各成分的合理配比可有效地提高合金材料的强度、韧性以及硬度综合性能。
本发明的实施例还提供了一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其包括以下步骤:
S1:将Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的各成分完全熔化后进行半连续铸造制成铸锭;
其中,步骤S1具体包括:
采用热顶铸造,且热顶铸造制备得到的铸锭的直径为Φ60-450mm。热顶铸造的过程中结晶器内熔体的温度为690-750℃,铸造速度为50-300mm/min,每根铸锭的冷却水流量为1.5-4.5m3/h,冷却水温度为10-35℃。且优选地,是将合金铸造成直径为Φ154mm的圆铸锭,铸造过程中结晶器内熔体的温度为710℃,铸造速度为140mm/min,每根铸锭的冷却水流量为2.0m3/h,冷却水温度为25℃。
S2:将铸锭依次进行均匀化处理、变形加工处理以及热处理。
其中,步骤S2具体包括:
S21:均匀化处理:将铸锭在循环风炉中随炉升温至450~490℃,保温2-6h后进行空冷;且优选地,铸锭在循环风炉中随炉升至450℃,保温6h后进行空冷。
S22:变形加工处理:将均匀化处理后的铸锭预热到400-450℃;进行变形加工,用正向挤压机以2-10mm/s的速度挤压成Φ10-50mm的型材。优选地,进行挤压加工,挤压加工前铸锭预热温度430℃,用正向挤压机以5mm/s的速度挤压成Φ20mm型材。
S23:热处理:对变形加工后的型材进行T6热处理。T6热处理包括在450-500℃的温度下保温4-8h后进行淬火,然后在165-200℃的温度下进行时效处理6-12h。且优选地,在450-500℃保温6h,淬火;然后在190℃时效处理8h即可。
该Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,通过优化熔体变质处理技术和热处理制度,严格控制强化析出相的尺寸和形貌,细化晶粒大小,从而使材料热处理后在强度、韧性和硬度等方面具有优异的综合性能,可以使其抗拉强度达到497MPa,屈服强度达到431MPa,断后伸长率大于5.1%,硬度达到161HB,综合性能明显优于目前常规使用的铝硅合金。同时,本发明的铝合金材料还可以适用于挤压、锻造等变形加工。
下面采用具体实施例对Al-Si-Cu-Mg变形铝合金及其制备方法进行详细地说明:
实施例1-8
实施例1-8所提供的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的成分如表1(其中,表中杂质成分以及Fe成分未例入表格,且Bal.表示余量)所示,且实施例1-8所提供的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金均通过以下方法制备得到:
S1:分别通过半连续铸造的方法将如表1所示成分的合金铸造成直径为Φ154mm的圆铸锭,铸造过程中结晶器内熔体的温度为710℃,铸造速度为140mm/min,每根铸锭的冷却水流量为2.0m3/h,冷却水温度为25℃;
S21:均匀化处理:铸锭在循环风炉中随炉升至450℃,保温6h后进行空冷;
S22:变形加工处理:将铸锭进行挤压加工,挤压加工前铸锭预热温度430℃,用正向挤压机以5mm/s的速度挤压成Φ20mm型材;
S23:热处理:将挤压后的型材进行T6热处理,在450-500℃保温6h,淬火;然后在190℃时效处理8h。
表1铝合金的化学组成
Figure BDA0002633322690000101
实验例1
对实施例1-8制备得到的合金进行性能测试,其中,抗拉强度和屈服强度的测试标准参照《GB/T16865-2013》,断后伸长率的测试标准参照《GB/T16865-2013》,硬度的测试标准参照《GB/T231.1-2018》,其结果如表2所示。
表2铝合金的性能
Figure BDA0002633322690000102
Figure BDA0002633322690000111
结合表1和表2的数据可得知,本发明的实施例提供的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金,其通过各成分的合理配比可有效地提高合金材料的强度、韧性以及硬度综合性能。同时,提供的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其通过优化熔体变质处理技术和热处理制度,可以严格控制强化析出相的尺寸和形貌,细化晶粒大小,从而使材料热处理后在强度、韧性和硬度等方面具有优异的综合性能,其中抗拉强度达到497MPa,屈服强度达到431MPa,断后伸长率大于5.1%,硬度达到161HB,综合性能明显优于目前常规使用的铝硅合金。同时,本发明的铝合金材料适用于挤压、锻造等变形加工。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Al-Si-Cu-Mg变形铝合金,其特征在于:
所述Al-Si-Cu-Mg变形铝合金包括按照质量百分数计的10-14%的Si,1.5-4%的Cu,0.3-1.2%的Mg;
所述Al-Si-Cu-Mg变形铝合金还包括按照质量百分数计的0.3-0.5%的Mn,0.01-0.05%的Sb,0.01-0.05%的Sr,0.01-0.1%的Ti,0.01-0.05%的C,0.01-0.1%的Ca以及0.05-0.1%的P七者中的至少一者,且所述P所述Sr不能同时存在;
且在所述Al-Si-Cu-Mg变形铝合金中,Fe≤0.25%,杂质≤0.15%,余量为Al。
2.根据权利要求1所述的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金,其特征在于:
所述Al-Si-Cu-Mg变形铝合金还包括按照质量百分数计的0.3-0.5%的Mn,0.01-0.05%的所述Sb,0.01-0.05%的所述Sr,0.01-0.1%的所述Ti,0.01-0.05%的所述C,0.01-0.1%的所述Ca以及0.05-0.1%的所述P七者中的至少二者,且所述P与所述Sr不能同时存在。
3.根据权利要求1所述的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金,其特征在于,所述Al-Si-Cu-Mg变形铝合金包括按照质量百分数计的如下成分:10.0%的所述Si,1.5%的所述Cu,0.8%的所述Mg,0.35%的所述Mn,0.01%的所述Sb,所述Fe≤0.25%,所述杂质≤0.15%,余量为所述Al;
或者,11.8%的所述Si,4.0%的所述Cu,0.5%的所述Mg,0.38%的所述Mn,0.02%的所述Sb,所述Fe≤0.25%,所述杂质≤0.15%,余量为所述Al;
或者,14%的所述Si,2.8%的所述Cu,1.2%的所述Mg,0.5%的所述Mn,0.02%的所述Sb,0.05%的所述Ca,0.05%的所述P,所述Fe≤0.25%,所述杂质≤0.15%,余量为所述Al;
或者,12.8%的所述Si,3.8%的所述Cu,0.45%的所述Mg,0.4%的所述Mn,0.02%的所述Sb,0.05%的所述Ca,0.08%的所述P,所述Fe≤0.25%,所述杂质≤0.15%,余量为所述Al;
或者,13.2%的所述Si,2.8%的所述Cu,0.75%的所述Mg,0.03%的所述Sb,0.01%的所述Ti,0.02%的所述C,0.01%的所述Ca,0.1%的所述P,所述Fe≤0.25%,所述杂质≤0.15%,余量为所述Al;
或者,11.5%的所述Si,2.5%的所述Cu,0.45%的所述Mg,0.33%的所述Mn,0.01%的所述Sr,0.03%的所述Ti,0.025%的所述C,所述Fe≤0.25%,所述杂质≤0.15%,余量为所述Al;
或者,11.3%的所述Si,2.5%的所述Cu,0.65%的所述Mg,0.47%的所述Mn,0.01%的所述Sr,0.08%的所述Ti,0.05%的所述C,所述Fe≤0.25%,所述杂质≤0.15%,余量为所述Al;
或者,12.5%的所述Si,3.5%的所述Cu,0.55%的所述Mg,0.35%的所述Mn,0.05%的所述Sb,0.1%的所述Ti,0.03%的所述C,0.05%的所述P,0.06%的所述Ca,所述Fe≤0.25%,所述杂质≤0.15%,余量为所述Al。
4.一种权利要求1至3中任一项所述的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将所述Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的各成分完全熔化后进行半连续铸造制成铸锭;
将所述铸锭依次进行均匀化处理、变形加工处理以及热处理。
5.根据权利要求4所述的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其特征在于:
所述半连续铸造为热顶铸造,且所述热顶铸造制备得到的铸锭的直径为Φ60-450mm。
6.根据权利要求5所述的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其特征在于:
所述热顶铸造的过程中结晶器内熔体的温度为690-750℃,铸造速度为50-300mm/min,每根铸锭的冷却水流量为1.5-4.5m3/h,冷却水温度为10-35℃。
7.根据权利要求4所述的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其特征在于,进行所述均匀化处理的步骤具体包括:
将所述铸锭在循环风炉中随炉升温至450~490℃,保温2-6h后进行空冷。
8.根据权利要求4所述的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其特征在于,进行所述变形加工处理的步骤具体包括:
将均匀化处理后的所述铸锭预热到400-450℃;
进行变形加工,用正向挤压机以2-10mm/s的速度挤压成Φ10-50mm的型材。
9.根据权利要求4所述的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其特征在于,进行所述热处理的步骤具体包括:
对变形加工后的型材进行T6热处理。
10.根据权利要求9所述的Al-Si-Cu-Mg变形铝合金的制备方法,其特征在于:
所述T6热处理包括在450-500℃的温度下保温4-8h后进行淬火,然后在165-200℃的温度下进行时效处理6-12h。
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