一种高强韧铸造铝合金及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种高强韧铸造铝合金，其特征在于：其包括如下重量百分比的组分：si 8～10wt.％，mg 0.4～0.8wt.％，cu 0.6～2.0wt.％，sr 0.01～0.04wt.％，fe≤0.02wt.％，余量为al，所述铝合金的铸态组织中包括al基体，共晶si，共晶al2cu，块状al2cu以及q-al5cu2mg8si6相。2.如权利要求1所述的一种高强韧铸造铝合金，其特征在于：所述共晶al2cu为微米级，其细化并分散于al基体中，所述q-al5cu2mg8si6相包括亚微米级q-al5cu2mg8si6和纳米级q-al5cu2mg8si6。3.如权利要求2所述的一种高强韧铸造铝合金，其特征在于：所述共晶al2cu与所述块状al2cu的体积分数比大于2：1。4.如权利要求3所述的一种高强韧铸造铝合金，其特征在于：所述共晶al2cu与所述q-al5cu2mg8si6相的体积分数比小于1.6：1。5.如权利要求4所述的一种高强韧铸造铝合金，其特征在于：所述共晶al2cu、所述块状al2cu与所述q-al5cu2mg8si6相的体积分数之和为0.9-1.9vol.％。6.如权利要求5所述的一种高强韧铸造铝合金，其特征在于：所述共晶al2cu的尺寸为10～20μm；所述亚微米级q-al5cu2mg8si6的尺寸为0.5～2μm；所述纳米级q-al5cu2mg8si6的尺寸≤250nm。7.一种如权利要求1-6任一项所述的高强韧铸造铝合金的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：s1.按照铝合金中各元素配比称取所需比例的al粉、si粉、cu锭、mg锭、al-sr合金及al-ti-b合金；s2.对al粉和si粉进行熔炼，经过打渣处理后，得到铝液；s3.在步骤s2得到的铝液中加入称量好的mg锭和cu锭进行熔炼，经过精炼除气处理后得到铝合金熔体；s4.对步骤s3得到的铝合金熔体进行浇铸得到铝合金铸件；s5.对步骤s4得到的铝合金铸件进行固溶处理、冷却处理和时效处理，即得到高强韧铸造铝合金。8.如权利要求7所述的高强韧铸造铝合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s2的具体过程为：在炉底平铺si粉，将al粉平铺在si粉上，将炉温设定为750℃，对al粉和si粉进行熔炼，熔融液温度达到750℃时，加入打渣剂打渣，搅拌燃烧10min拔渣，得到铝液。9.如权利要求8所述的高强韧铸造铝合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s3的具体过程为：控制步骤2得到的铝液温度为740
±
10℃，加入称量好的mg锭和cu锭，搅拌均匀，通入氩气进行除气，除气过程中加入称量好的al-sr合金及al-ti-b合金进行精炼，撇渣后得到铝合金熔体。10.如权利要求9所述的高强韧铸造铝合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s5中，固溶处理温度为520-570℃，固溶时间为6-8h；所述冷却处理采用水淬方式进行冷却，水淬温度为20-40℃；所述时效处理中，时效温度为140-180℃，时效时间为5-7h。

技术总结
本发明涉及一种高强韧铸造铝合金，包括如下重量百分比的组分：Si 8～10wt.％，Mg 0.4～0.8wt.％，Cu 0.6～2.0wt.％，Sr 0.01～0.04wt.％，Fe≤0.02wt.％，余量为Al，铝合金的铸态组织中包括Al基体，共晶Si，共晶Al2Cu，块状Al2Cu以及Q-Al5Cu2Mg8Si6相。本发明还涉及一种高强韧铸造铝合金的制备方法。本发明通过控制铝合金中的各组分及含量，且通过该制备方法的设计，使其铸态组织中不存在Fe的不可溶第二相，使材料成分分布更加均匀，材料性能更优异；且铸态组织中不存在Mg2Si中间相；通过精准控制铸态组织中中间相的种类、含量、尺寸及分布来优化铝合金的性能，使得该高强韧铸造铝合金具有较高的抗拉强度、屈服强度，较好的延伸率，能够满足汽车铝合金零部件对强度和韧性的双高要求。高要求。高要求。


技术研发人员：伍定才 赵飞 陈平 李俊俊
受保护的技术使用者：科曼车辆部件系统（苏州）有限公司
技术研发日：2021.10.25
技术公布日：2022/1/25