一种Al-Ca系免热处理铝合金及其制备方法

技术特征：
1.一种al-ca系免热处理铝合金，其特征在于，其组分按照质量百分比包括1.0～6.5％的ca元素、0.5～2.5％的cu元素、0.0～2.5％的mg元素、0.5～1.5％的mn元素、0.1～0.6％的fe元素、其余为al元素和不可避免的杂质；铸造合金的晶粒尺寸约20～50μm；抗拉强度为150～300mpa，屈服强度为100～200mpa。2.根据权利要求1所述的一种al-ca系免热处理铝合金，其特征在于，所述ca元素、cu元素和mg元素的总质量百分比为1.5～7％；所述杂质的质量百分比小于或等于0.25％。3.根据权利要求1或2任一项所述的一种al-ca系免热处理铝合金，其特征在于，所述ca元素采用al-ca中间合金或纯钙粒形式加入；所述cu元素采用al-50cu中间合金或纯铜粒形式加入；所述mg元素以al-10mg中间合金形式加入；所述mn元素以al-10mn中间合金形式加入；所述fe元素以al-10fe中间合金形式或含fe杂质的铝锭形式加入。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种al-ca系免热处理铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1、熔炼：按照质量配比，在熔炉中加入纯al后，按质量配比加入cu元素、mn元素、mg元素、fe元素和ca元素；步骤s2、精炼：加入al-ti-b合金和精炼剂进行精炼；步骤s3、成形：将精炼后的铝合金熔体直接送入成形设备进行成形，或将铝合金熔体进行半固态浆料制备后再送入成形设备进行成形，制备出铝合金结构件。5.根据权利要求4所述的一种al-ca系免热处理铝合金的制备方法，其特征在于，所述熔炼的具体步骤包括：步骤s11、在熔炉中加入纯al，将炉温升至700～720℃后保温1～2h；步骤s12、待纯铝完全熔化后，搅拌5～10min；步骤s13、在纯铝熔液中按质量配比加入中间合金al-50cu或铜颗粒形式、中间合金al-10mn、中间合金al-10mg、中间合金al-10fe或含fe杂质的铝锭；步骤s14、将炉温升至750～780℃，保温1～2h；步骤s15、待组分合金完全熔化成铝合金熔液后，搅拌5～10min；步骤s16、将炉温升至760～800℃，按质量配比加入中间合金al-10ca或纯钙粒，并搅拌5～10min。6.根据权利要求4或5任一项所述的一种al-ca系免热处理铝合金的制备方法，其特征在于，所述精炼的具体步骤包括：步骤s21、加入占铝熔体总质量0.1％的al-ti-b合金，静置10分钟；步骤s22、加入占铝熔体总质量0.5～0.7％的精炼剂，搅拌10～15min，静置15～30min。7.根据权利要求6所述的一种al-ca系免热处理铝合金的制备方法，其特征在于，所述al-ti-b合金的ti含量为5％。8.根据权利要求4或5任一项所述的一种al-ca系免热处理铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中的成形设备包括重力铸造机、压铸机、低压铸造机和液态模锻机。

技术总结
本发明设计了一种Al-Ca系免热处理铸造铝合金及其制备方法，其中，一种Al-Ca系免热处理铝合金，其组分按照质量百分比包括1.0～6.5％的Ca元素、0.5～2.5％的Cu元素、0.0～2.5％的Mg元素、0.5～1.5％的Mn元素、0.1～0.6％的Fe元素、其余为Al元素和不可避免的杂质；所述杂质的质量百分比小于或等于0.25％；其制备方法包括：步骤S1、熔炼：按照质量配比，在熔炉中加入纯Al后，按质量配比加入Cu元素、Mn元素、Mg元素、Fe元素和Ca元素；步骤S2、精炼：加入Al-Ti-B合金和精炼剂进行精炼；步骤S3、成形：将精炼后的铝合金熔体直接送入成形设备进行成形，或将铝合金熔体进行半固态浆料制备后再送入成形设备进行成形，制备出铝合金结构件；本申请制备的Al-Ca系铝合金具有优良的耐热性能，抗拉强度和良好的延伸率。强度和良好的延伸率。强度和良好的延伸率。


技术研发人员：张莎莎 刘文波 姚正军
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2022.11.16
技术公布日：2023/3/3