本發(fā)明涉及一種利用稀土元素Er強(qiáng)化ZL201鋁合金的方法，屬于ZL201鋁合金強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將純鋁錠、Cu、Mn和Ti加入到熔煉爐內(nèi)進(jìn)行升溫熔煉，待鋁錠開始融化時(shí)，加入覆蓋劑，繼續(xù)升溫熔煉至熔體溫度為740～750℃進(jìn)行扒渣得到ZL201鋁合金熔體；將Al?10Er中間合金加入到ZL201鋁合金熔體中，加入覆蓋劑并進(jìn)行恒溫熔煉30～35min，加入精煉劑，恒溫熔煉5～8min，進(jìn)行扒渣，澆注即得強(qiáng)化ZL201鋁合金。本發(fā)明通過向ZL201鋁合金中添加稀土元素Er，可以有效的細(xì)化鑄態(tài)組織晶粒，提高ZL201鋁合金的抗拉強(qiáng)度，且操作方便工藝簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用稀土元素Er強(qiáng)化ZL201鋁合金的方法，屬于ZL201鋁合金強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋁合金是有色金屬中使用量最大的材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、國防、建筑、汽車制造、電子信息和石油化工等領(lǐng)域。但隨著鋁合金應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，對其性能的要求也越來越高。提高鋁合金性能的關(guān)鍵是改善合金組織，而晶粒細(xì)化是改善鋁合金組織的重要途徑。ZL201是鋁銅系鑄造鋁合金，具有高的熱處理效果和熱穩(wěn)定性。

在微合金化元素中，Sc具備最佳的微合金化效果。在鋁合金中添加Sc后，在熱處理過程中析出與基體共格的彌散分布的Al₃Sc相，Al₃Sc是LI₂結(jié)構(gòu)的金屬間化合物，塑性較好，熔點(diǎn)極高，與Al基體的晶格錯(cuò)配度很小，它的析出增大了二元合金的強(qiáng)度。此外，Sc對鋁合金的晶粒細(xì)化效果明顯，提高合金的再結(jié)晶溫度，抑制晶粒長大，大幅度提高了合金的強(qiáng)度及塑性。然而，Sc作為戰(zhàn)略性元素，價(jià)格昂貴，難以在工業(yè)大批量生產(chǎn)中得到實(shí)際應(yīng)用，限制了它的應(yīng)用。

目前國內(nèi)外尚沒有在ZL201合金中添加廉價(jià)稀土元素以制備出耐蝕中強(qiáng)變形鋁銅合金的研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中ZL201合金強(qiáng)化的問題，提供一種利用稀土元素Er強(qiáng)化ZL201鋁合金的方法，本發(fā)明將稀土元素Er添加到ZL201鋁合金中，強(qiáng)化ZL201鋁合金微觀組織和力學(xué)性能。

一種利用稀土元素Er強(qiáng)化ZL201鋁合金的方法，具體步驟如下：

(1)將純鋁錠、Cu、Mn和Ti加入到熔煉爐內(nèi)進(jìn)行升溫熔煉，待鋁錠開始融化時(shí)，加入覆蓋劑，繼續(xù)升溫熔煉至熔體溫度為740～750℃進(jìn)行扒渣得到ZL201鋁合金熔體；

(2)將Al-10Er中間合金加入到步驟(1)ZL201鋁合金熔體中，加入覆蓋劑并進(jìn)行恒溫熔煉30～35min，加入精煉劑，恒溫熔煉5～8min，進(jìn)行扒渣，澆注至預(yù)熱模具中即得強(qiáng)化ZL201鋁合金；

以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述步驟(1)ZL201鋁合金熔體中Cu的含量為4.5～5.3％，Mn的含量為0.6～1.0％，Ti的含量為0.15～0.35％；

所述步驟(1)覆蓋劑為NaCl和KCl，NaCl和KCl的質(zhì)量比為1:1；覆蓋劑的加入量為為純鋁錠、Cu、Mn、Ti和Al-10Er中間合金的總質(zhì)量的1.0‰～1.5‰；

所述步驟(2)強(qiáng)化ZL201鋁合金中稀土元素Er的含量為0.1％～0.3％；

所述步驟(2)覆蓋劑為NaCl和KCl，NaCl和KCl的質(zhì)量比為1:1，覆蓋劑的加入量為為純鋁錠、Cu、Mn、Ti和Al-10Er中間合金的總質(zhì)量的1.0‰～1.5‰；

所述步驟(2)精煉劑為C₂Cl₆，C₂Cl₆的添加量為純鋁錠、Cu、Mn、Ti和Al-10Er中間合金的總質(zhì)量的1.0‰～1.5‰；

所述步驟(2)模具預(yù)熱溫度為250～300℃。

本發(fā)明的有益效果是：