一種鑄造鋁鎳鋯合金的制作方法
【專利摘要】一種鑄造鋁鎳鋯合金，合金成分為Ni5～6％，Zr0.4～0.6％，其余為Al，將合金液充分熔化后澆注到鑄模中，澆注溫度800～810℃，鑄件需進(jìn)行高溫時(shí)效強(qiáng)化處理，時(shí)效溫度400±5℃保溫3～6h，時(shí)效后抗拉強(qiáng)度бb≥230MPa，硬度HB≥80，延伸率≥10％。合金鑄造性能好，通過普通鑄造方法獲得的鋁鎳鋯合金強(qiáng)度高，滿足商業(yè)應(yīng)用，由于人工時(shí)效溫度是400℃，所以用于制造350℃高溫下長(zhǎng)期工作的零件組織和性能穩(wěn)定。
【專利說明】一種鑄造鋁鏡錯(cuò)合金
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種鑄造鋁合金，具體是一種耐高溫鑄造鋁合金。
【背景技術(shù)】
[0001]鑄造鋁鎳共晶合金組織是典型的自生復(fù)合材料組織，具有高韌性，但由于鎳在鋁基體中的溶解度很小，合金強(qiáng)度很低，6b< 150MPa，沒有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。添加第三種合金元素是提高鋁鎳合金強(qiáng)度的重要手段，特別是過渡族元素Zr，但是需要通過快速凝固技術(shù)，冷卻速度達(dá)IO4~109°C / s，以便使合金元素Zr固溶到鋁基體內(nèi)，呈彌散相析出，從而使基體得到強(qiáng)化。
[0002]采用快速凝固技術(shù)，一是生產(chǎn)成本高，不利于商業(yè)推廣應(yīng)用，二是快速凝固合金組織不穩(wěn)定，特別是在高溫下使用過程中，組織容易發(fā)生粗化，從而影響使用性能。
[0003]鑄造鋁合金的主要強(qiáng)化添加元素有硅、銅、鎂、鋅，國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)主要添加元素硅、銅、鎂、鋅加入量的多少，將鑄造鋁合金分成了鋁硅類、鋁銅類、鋁鎂類和鋁鋅類四個(gè)大類，其中鑄造鋁銅類合金是高強(qiáng)耐熱類合金，為提高鑄造鋁合金的強(qiáng)度性能和耐熱性，常加入合金元素銅、鎳、鈦、稀土等，但是，合金元素加入量高，導(dǎo)致合金的韌性下降，而且鋁銅類合金屬固溶體型合金， 鑄造性能差，容易產(chǎn)生熱裂等鑄造缺陷，且在250°C以上使用時(shí)組織不穩(wěn)定，性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種鑄造鋁鎳鋯合金，通過普通鑄造方法和相應(yīng)的熱處理即能滿足商業(yè)應(yīng)用要求，特別是高溫下組織和性能穩(wěn)定。
[0005]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所提供的技術(shù)方案是:合金化學(xué)成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍為:Ni5.0~6.0%，Zr0.4~0.6%，其余為Al，加料順序?yàn)榧冧X一鋁鎳中間合金一鋁鋯中間合金，將合金液充分熔化后澆注到鑄模中，澆注溫度800~810°C ;鑄件需進(jìn)行高溫時(shí)效強(qiáng)化處理，時(shí)效工藝為:400±5°C保溫3~6h，時(shí)效后抗拉強(qiáng)度6 b≥230MPa，硬度≥HB80,延伸率δ ≥10%。該合金通過普通鑄造方法即能使元素鋯固溶于鋁基體內(nèi)，通過高溫時(shí)效處理后析出彌散相強(qiáng)化基體。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，合金鑄造性能好，通過普通鑄造方法獲得的鋁鎳鋯合金強(qiáng)度高，滿足商業(yè)應(yīng)用，由于人工時(shí)效是400°C，所以用于制造350°C高溫下長(zhǎng)期工作的零件組織和性能穩(wěn)定。
【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)施實(shí)例1:合金成分:Ni5%，Zr0.4%，其余為Al，將合金液充分熔化后澆注到鑄模中，澆注溫度800°C，鑄件時(shí)效處理工藝:400°C ±5°C保溫3h，抗拉強(qiáng)度6b245MPa，硬度為HB86，延伸率12%。
[0008]實(shí)施實(shí)例2:合金成分:Ni6%，Zr0.5%，其余為Al，將合金液充分熔化后澆注到鑄模中，澆注溫度800°C，鑄件時(shí)效處理工藝:400°C ±5°C保溫4.5h，抗拉強(qiáng)度6b252MPa，硬度為HB90，延伸率δ 10%。
[0009]實(shí)施實(shí)例3:合金成分:Ni5.5%,Zr0.6%，其余為Al，將合金液充分熔化后澆注到鑄模中，澆注溫度810°C，鑄件時(shí)效處理工藝:400°C ±5°C保溫6h，抗拉強(qiáng)度6b236MPa，硬度為HB83，延伸率δ 15%。
【權(quán)利要求】
1.一種鑄造鋁鎳鋯合金，合金元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為Ni5~6 %，Zr0.4~0.6 %，其余為Al，將合金液充分熔化后澆注到鑄模中，澆注溫度800~810°C，鑄件需進(jìn)行高溫時(shí)效強(qiáng)化處理，時(shí)效處理工藝:400°C ±5°C保溫3~6h，時(shí)效后抗拉強(qiáng)度6b>230MPa，硬度HB≥80，延伸率≥10%。
【文檔編號(hào)】C22F1/04GK103695729SQ201410003443
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】王桂青, 劉燕, 任國成 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)