本發(fā)明涉及一種ZLD102鋁合金的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
ZLD102鑄造鋁合金(鋁硅合金)具有良好的鑄造性能、無熱裂及疏松傾向,氣密性較高,其密度小,耐蝕性好,可在受大氣、海水腐蝕的環(huán)境中使用,主要適合于壓鑄,被用于承受低負荷形狀復(fù)雜的薄壁鑄件,如各種儀表殼體、汽車機匣、牙科設(shè)備、活塞等。
傳統(tǒng)的ZLD102鋁合金的生產(chǎn)技術(shù)方案:①化學成分:Fe含量≤0.3%,首先將Al99.70%鋁錠加入爐內(nèi)進行熔化,升溫至900度加553工業(yè)硅,為了硅的完全溶解,化硅過程中勤攪拌,高溫熔化工業(yè)硅2小時以上,待硅全部融化后,充分攪拌,讓硅能充分的擴散,使硅更均勻,靜置后取樣進行檢測,待化學成分合格后,取物理性能檢測試驗棒,按照標準將試驗棒加工后,進行檢測產(chǎn)品的抗拉強度、延伸率。傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的ZLD102的抗拉強度150MPa左右,伸長率2%左右,目前鋁硅合金鑄件用量較大,對產(chǎn)品性能提出了更高的要求,對于鋁硅合金鑄件來說提高延伸率是目前的難題。
另一種生產(chǎn)技術(shù)方案是:在保證ZLD102合金錠化學成分要求上,添加起強化作用的微量元素。將鋁錠加入爐內(nèi)進行熔化,待溫度達到900度以上,將稱量好的工業(yè)硅加入爐內(nèi)進行熔化,為了硅的完全溶解,化硅過程中勤攪拌,高溫熔化工業(yè)硅2小時以上,待硅全部融化后,充分攪拌,讓硅能充分的擴散,使硅更均勻,之后加入鋁銅合金、錳劑,加入量為0.02%-0.05%,之后取樣分析,化學成分合格后取物理性能檢測試驗棒。該方案對合金內(nèi)部組織沒有改善,且對合金物理性能沒有明顯的改善(經(jīng)加工拉伸后,抗拉強度150MPa左右,伸長率2%左右),反而增加了合金錠的生產(chǎn)成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有ZLD102鋁合金物理性能低、后續(xù)加工不理想的缺陷,提供了一種ZLD102鋁合金的生產(chǎn)工藝。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
一種ZLD102鋁合金的生產(chǎn)工藝,步驟如下:
(1)熔化:首先將鋁錠加入電阻爐內(nèi),升溫熔化,待熔體溫度達到900℃以上將工業(yè)硅加入爐內(nèi),待硅熔化后,檢測化學成分符合以下標準:Fe≤0.1%、Si 10-13%、Mg≤0.1%、Cu≤0.3%、Mn≤0.5%、Zn≤0.1%;
(2)精煉:將熔體溫度控制在710~720℃,加入精煉劑精煉,精煉劑用量3kg/噸,精煉時間10-20分鐘;
(3)變質(zhì)處理:精煉后扒除表面渣,加入鋁鍶合金進行變質(zhì)處理,控制最終產(chǎn)品中鍶含量在0.015wt%~0.03wt%,變質(zhì)處理溫度700~720℃;
(4)澆鑄。
附圖說明
附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1是鋁合金的金相分析圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明,應(yīng)當理解,此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
原材料要求:①Al99.9%鋁錠,Al99.70%鋁錠,質(zhì)量滿足GB/T1196-2008標準要求;②553工業(yè)硅,質(zhì)量滿足GB/T2881-2014標準要求。
(1)熔化:首先將準備好的鋁錠加入電阻爐內(nèi),升溫熔化,待熔體溫度達到900℃以上,將工業(yè)硅加入爐內(nèi),待硅熔化后,檢測化學成分符合以下標準:Fe≤0.1%、Si 10-13%、Mg≤0.1%、Cu≤0.3%、Mn≤0.5%、Zn≤0.1%。
(2)精煉:檢測合格后,將熔體溫度控制在710~720℃,之后使用精煉劑(徐州永燕鋁業(yè)有限公司,型號RJ-2)精煉,精煉劑用量3kg/噸,精煉時間10-20分鐘。
(3)變質(zhì)處理:精煉后扒除表面渣,加入鋁鍶合金進行變質(zhì)處理,變質(zhì)處理溫度控制在700-720℃,靜置5分鐘后,取樣分析,最終產(chǎn)品中鍶含量控制在0.015%-0.03%。
(4)澆鑄。
最終產(chǎn)品的化學成分:Fe≤0.1%、Si:10-13%、Mg≤0.1%、Cu≤0.3%、Mn≤0.5%、Zn≤0.1%,Sr 0.015-0.03%,余量為Al。外觀符合:GB/T 8733-2007要求。
如無特別說明,上述表示含量的“%”為質(zhì)量百分含量。
2016年6月共計生產(chǎn)試驗8爐次,取試驗棒,檢測結(jié)果如下:
結(jié)果顯示:變質(zhì)前后抗拉強度、伸長率較變質(zhì)前都有了很大的提高。
金相分析如圖1(A變質(zhì)前,B為變質(zhì)后)所示,合金內(nèi)部組織有了很大的變化,Si的組織形態(tài)由粗大塊狀的初晶硅和長針狀共晶硅組織,經(jīng)過變質(zhì)處理后變化為短棒狀或纖維,將鋁硅合金的薄弱環(huán)節(jié)得到了改善。
最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。