一種添加稀土La和Nb元素的Al-Ti-Mn鋁合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種添加稀土 La和Nb元素的Al-T1-Mn鋁合金，特別是涉及一種添加稀土 La和Nb元素的Al-T1-Mn鋁合金的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]Al-T1-Mn合金是在A356鋁合金的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增Mg元素，獲得的強(qiáng)度較高且比較適合消失模鑄造的鋁合金。在消失模鑄造過(guò)程中，因鋁液澆注溫度高，鋁合金的吸氣嚴(yán)重，以及泡沫氣化產(chǎn)生的氫等，容易引起氣孔、針孔、縮松等缺陷，另外，消失模鑄造凝固速度低，晶粒及共晶硅粗大。以往的研究表明稀土是Al-Si合金的一種有效的變質(zhì)劑和強(qiáng)化元素，能夠凈化鋁液，變質(zhì)初晶硅和共晶硅，細(xì)化晶粒，提高合金力學(xué)性能等。然而，將稀土應(yīng)用到Al-Si合金消失模鑄造中，進(jìn)行細(xì)化晶粒和共晶硅，減少針孔，還未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:一種添加稀土 La和Nb元素的Al_Ti_Mn鋁合金及其制備方法，以解決Al-T1-Mn鋁合金力學(xué)性能差的現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種添加稀土 La和Nb元素的Al_Ti_Mn鋁合金，Al-T1-Mn鋁合金中添加稀土 La元素和Nb元素總和為0.1%~0.5%。
[0005]Al-T1-Mn鋁合金中添加稀土 La元素和Nb元素總和為0.3%。
[0006]添加稀土 La元素和Nb元素為A1-RE10中間合金方式加入，Nb含量7.41%, La含量 2.72%。
[0007]—種添加稀土 La和Nb元素的Al_Ti_Mn鋁合金的制備方法，包括以下步驟:
(1)配料:采用A356鋁合金錠為原材料，添加一定量的Mg澆注成合金錠，化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:6.93%S1、0.81%Mg、0.17%Fe、0.23%T1、余量 AL。
[0008](2)在400— 500°C時(shí)鋁合金錠放入5.5 kW電阻坩堝爐中加熱，采用鎳鉻一鎳硅熱電偶測(cè)溫。
(3)在730—750°C用多孔頭吹氬精煉除氣。
[0009](4) 730°C時(shí)加入含Nb和La元素的中間合金到合金液中，并靜置10_15Min。
[0010](5)在750°C進(jìn)行澆注。
[0011]上述步驟(5)中澆注采用消失模鑄造技術(shù)。
[0012]上述消失模鑄造技術(shù)，采用密度為0.02 g / cm的EPS聚苯乙烯泡沫模樣，泡沫模樣試棒與澆冒口部分由熱熔膠粘接組成，涂刷自制涂料后進(jìn)行烘干，將烘干后的消失模泡沫模樣放入自制的消失模鑄造設(shè)備，加入散砂緊實(shí)。
[0013]上述澆注過(guò)程中，采用的是寶珠砂，真空度保持為-0.03 MPa。
[0014]本發(fā)明有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果如下:稀土加入量約為0.3%時(shí)，合金鑄態(tài)的抗拉強(qiáng)度達(dá)最大值163 MPa，伸長(zhǎng)率從未加入稀土?xí)r的1.6%增加至4.3%，增幅達(dá)到169%。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例:一種添加稀土 La和Nb元素的Al_Ti_Mn鋁合金，Al_Ti_Mn鋁合金中添加稀土 La元素和Nb元素總和為0.1%~0.5%。
[0016]Al-T1-Mn鋁合金中添加稀土 La元素和Nb元素總和為0.3%。
[0017]添加稀土 La元素和Nb元素為A1-RE10中間合金方式加入，Nb含量7.41%, La含量 2.72%。
[0018]一種添加稀土 La和Nb元素的Al_Ti_Mn鋁合金的制備方法，包括以下步驟:
(1)配料:采用A356鋁合金錠為原材料，添加一定量的Mg澆注成合金錠，化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:6.93%S1、0.81%Mg、0.17%Fe、0.23%T1、余量 AL。
[0019](2)在400— 500°C時(shí)鋁合金錠放入5.5 kW電阻坩堝爐中加熱，采用鎳鉻一鎳硅熱電偶測(cè)溫。
(3)在730—750°C用多孔頭吹氬精煉除氣。
[0020](4) 730°C時(shí)加入含Nb和La元素的中間合金到合金液中，并靜置10_15Min。
[0021](5)在750°C進(jìn)行澆注。
[0022]上述步驟(5)中澆注采用消失模鑄造技術(shù)。
[0023]上述消失模鑄造技術(shù)，采用密度為0.02 g / cm的EPS聚苯乙烯泡沫模樣，泡沫模樣試棒與澆冒口部分由熱熔膠粘接組成，涂刷自制涂料后進(jìn)行烘干，將烘干后的消失模泡沫模樣放入自制的消失模鑄造設(shè)備，加入散砂緊實(shí)。
[0024]上述澆注過(guò)程中，采用的是寶珠砂，真空度保持為-0.03 MPa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種添加稀土 La和Nb元素的Al-T1-Mn鋁合金，其特征在于:Al-Ti_Mn鋁合金中添加稀土 La元素和Nb元素總和為0.1%~0.5%。2.一種添加稀土 La和Nb元素的Al-T1-Mn鋁合金，其特征在于:Al-Ti_Mn鋁合金中添加稀土 La元素和Nb元素總和為0.3%。3.一種添加稀土 La和Nb元素的Al-T1-Mn鋁合金，其特征在于:添加稀土 La元素和Nb元素為A1-RE10中間合金方式加入，Nb含量7.41%，La含量2.72%。4.一種添加稀土 La和Nb元素的Al-T1-Mn鋁合金的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)配料:采用A356鋁合金錠為原材料，添加一定量的Mg澆注成合金錠，化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:6.93%S1、0.81%Mg、0.17%Fe、0.23%T1、余量 AL ； (2)在400—500°C時(shí)鋁合金錠放入5.5 kW電阻坩堝爐中加熱，采用鎳鉻一鎳硅熱電偶測(cè)溫； (3)在730—750°C用多孔頭吹氬精煉除氣； (4)730°C時(shí)加入含Nb和La元素的中間合金到合金液中，并靜置10_15Min ； (5)在750°C進(jìn)行澆注。5.如權(quán)利要求1所述的一種添加稀土La和Nb元素的Al-T1-Mn鋁合金的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中澆注采用消失模鑄造技術(shù)。6.如權(quán)利要求4所述的一種添加稀土La和Nb元素的Al-T1-Mn鋁合金的制備方法，其特征在于:所述消失模鑄造技術(shù)，采用密度為0.02 g / cm的EPS聚苯乙烯泡沫模樣，泡沫模樣試棒與澆冒口部分由熱熔膠粘接組成，涂刷自制涂料后進(jìn)行烘干，將烘干后的消失模泡沫模樣放入自制的消失模鑄造設(shè)備，加入散砂緊實(shí)。7.如權(quán)利要求5所述的一種添加稀土La和Nb元素的Al-T1-Mn鋁合金的制備方法，其特征在于:澆注過(guò)程中，采用的是寶珠砂，真空度保持為-0.03 MPa。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種添加稀土La和Nb元素的Al-Ti-Mn鋁合金及其制備方法，Al-Ti-Mn鋁合金中添加稀土La元素和Nb元素總和為0.1%~0.5%。添加稀土La元素和Nb元素為Al-RE10中間合金方式加入，Nb含量7.41%，La含量2.72%。采用配料—熔煉—除氣—消失模鑄造的工藝，采用含量合適Al-RE10中間合金和消失模鑄造技術(shù)實(shí)現(xiàn)Al-Ti-Mn鋁合金力學(xué)性能的提高，尤其在含Al-RE10中間合金為0.3%時(shí)，效果顯著，具有較好的綜合性能。
【IPC分類(lèi)】C22C21/02, C22C1/03
【公開(kāi)號(hào)】CN105483459
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410473834
【發(fā)明人】王曉芳
【申請(qǐng)人】王曉芳
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2014年9月17日