一种铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金及其制备方法，本发明专利技术将原料熔化、静置、精炼、静置、扒渣后，熔体于700℃下浇注于预热的铁模中，得到铸锭；铸锭于540℃下均匀化处理、快速冷却后去皮后再加热至470℃～490℃，保温3～4h，将铸锭放入预热后的挤压装置中挤压，挤压比为40，得到型材；型材在线水淬或雾淬，在180℃下人工时效2～8h，得到铝合金。该铝合金中各组分的质量百分比为Mg：0.56％～0.64％、Si：0.42％～0.50％、Cu：0.24％～0.26％、Fe：0.20％～0.22％、Mn：0.028％～0.032％、Cr：0.028％～0.032％、Zn：0.028％～0.032％、Er：0.29％～0.31％、Sr：0.29％～0.31％、其余为Al。本发明专利技术铝合金综合力学性能优越，可适用于作为汽车车身用铝合金型材的结构材料。

Aluminum alloy and preparation method thereof

The invention discloses a Aluminum Alloy and its preparation method, the raw materials melting, refining, static, static, slag, melt to 700 DEG C in preheating of iron casting, casting ingots; at 540 DEG C under homogenizing treatment, rapid cooling after peeled and then heated to 470 490 DEG C, holding 3 ~ 4h, the ingot into extrusion device after preheating, the extrusion ratio is 40, get online profile; profile of water quenching or spray quenching at 180 DEG C of artificial aging 2 ~ 8h, get Aluminum Alloy. The percentage of the components of quality Aluminum Alloy in Mg:0.56% ~ 0.64%, Si:0.42% ~ 0.50%, Cu:0.24% ~ 0.26%, Fe:0.20% ~ 0.22%, Mn:0.028% ~ 0.032%, Cr:0.028% ~ 0.032%, Zn:0.028% ~ 0.032%, Er:0.29% ~ 0.31%, Sr:0.29% ~ 0.31%, the rest is Al. The aluminum alloy of the invention has superior comprehensive mechanical performance and can be applied to the structural material of aluminum alloy profiles for automobile bodies.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金及其制备方法
本专利技术属于合金材料领域，尤其涉及一种铝合金及其制备方法。
技术介绍
轻量化被广泛地认为是交通运输业节能、环保的重要途径。Al-Mg-Si合金比强度高、比刚度高、焊接性能好，可回收性好，是车辆轻量化的理想材料。现有的商业6061铝合金强度较高，热挤压成形性能好，具有作为车身用铝合金的应用前景。然而其延伸率偏低，高速冲击过程中易开裂，吸能性能差，难以满足交通运输业对高性能铝合金型材的需求。为满足汽车使用安全性能要求，有必要进一步优化现有的Al-Mg-Si合金成分，使合金具有优良的综合性能，同时热挤压成形性良好。Er和Sr元素对铝合金的积极作用，目前多数利用都是针对Al-Mg、Al-Cu-Mg合金的，而在Al-Mg-Si合金中国内外尚未见相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优良的综合性能的铝合金材料。本专利技术的再一目的在于提供上述铝合金的制备方法。本专利技术是这样实现的，一种铝合金，该铝合金中各组分的质量百分比为：优选地，所述铝合金各组分的质量百分比为：本专利技术进一步公开了上述铝合金的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将原料在680℃～730℃温度下完全熔化，静置10～20min，精炼、静置、扒渣后，将熔体于700℃下浇注于预热后的铁模中，得到铸锭；其中，原料的质量百分配比为：(2)将步骤(1)所得铸锭于540℃下均匀化处理12h，快速冷却后去皮；(3)将步骤(2)中去皮处理后的铸锭加热至470℃～490℃，保温3～4h，放入预热后的挤压装置中挤压，挤压比为40，得到型材；(4)将步骤(3)所得型材在线水淬或雾淬，在180℃下人工时效2～8h，得到铝合金。优选地，在步骤(1)中，所述精炼为通过六氯乙烷进行精炼。优选地，在步骤(1)中，所述铁模的预热温度为250℃～300℃。优选地，在步骤(3)中，所述挤压装置的预热温度为430℃～480℃。本专利技术克服现有技术的不足，提供一种铝合金及其制备方法。本专利技术在现有的常规商业铝镁硅合金中添加饵和锶元素，并合理优化合金组元成分比例。利用Er、Sr原子与Al原子的原子半径差和电负性差异，使合金在凝固过程中形成一种AlxEr、AlxSr质点，显著细化铸态晶粒组织。在合金后续挤压过程中，由于大量质点阻碍了位错的运动和对晶界的钉扎作用，抑制再结晶晶粒长大，使材料再结晶温度提高，即使在较高的温度下变形也能得到均匀的细晶组织。经人工时效后，单一添加Er、Sr原子的Al-Mg-Si合金强度有所提高；而复合添加时强度最高，挤压成形后抗拉强度约为335MPa，延伸率为18.8％，综合性能远高于现有不含Er、Sr的商业Al-Mg-Si合金。此外，与常规Al-Mg-Si合金相比，本专利技术合金Si含量过剩，保证了合金的强度；Fe、Zn元素含量偏低，有利于提高合金的塑性和韧性。相比于现有技术的缺点和不足，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术组分配比合理、加工制造容易、操作工艺简单，利用Er、Sr元素合金化，有效改善Al-Mg-Si合金组织结构，提高合金的综合力学性能，可适用于作为汽车车身用铝合金型材的结构材料。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1(1)将原料在680℃～730℃温度下完全熔化，静置10～20min，用六氯乙烷进行精炼，静置、扒渣后，将熔体于700℃下浇注于预热至250℃～300℃的铁模中，得到铸锭；其中，原料的成分(Wt％)为：0.56％Mg，0.42％Si，0.24％Cu，0.20％Fe，0.028％Mn，0.028％Cr，0.028％Zn，0.29％Er，0.29％Sr，其余为Al；(2)将步骤(1)所得铸锭于540℃下均匀化处理12h，快速冷却后去皮；(3)将步骤(2)中去皮处理后的铸锭加热至470℃～490℃，保温3～4h，将挤压筒、挤压模具及挤压垫预热至430℃～480℃并保温，将铸锭放入预热后的挤压装置中挤压，挤压比为40，得到型材；(4)将步骤(3)所得型材在线水淬或雾淬，在180℃下人工时效2～8h，得到铝合金1。实施例2(1)将原料在680℃～730℃温度下完全熔化，静置10～20min，用六氯乙烷进行精炼，静置、扒渣后，将熔体于700℃下浇注于预热至250℃～300℃的铁模中，得到铸锭；其中，原料的成分(Wt％)为：0.64％Mg，0.50％Si，0.26％Cu，0.22％Fe，0.032％Mn，0.032％Cr，0.032％Zn，0.31％Er，0.31％Sr其余为Al；(2)将步骤(1)所得铸锭于540℃下均匀化处理12h，快速冷却后去皮；(3)将步骤(2)中去皮处理后的铸锭加热至470℃～490℃，保温3～4h，将挤压筒、挤压模具及挤压垫预热至430℃～480℃并保温，将铸锭放入预热后的挤压装置中挤压，挤压比为40，得到型材；(4)将步骤(3)所得型材在线水淬或雾淬，在180℃下人工时效2～8h，得到铝合金2。实施例3(1)将原料在680℃～730℃温度下完全熔化，静置10～20min，用六氯乙烷进行精炼，静置，减少铝合金氧化，去除合金液表面的熔渣，提高合金纯度，将700℃熔体在保护气氛下浇注于预热至250℃～300℃的铁模中，得到铸锭；其中，原料的成分(Wt％)为：0.6％Mg，0.43％Si，0.25％Cu，0.21％Fe，0.03％Mn，0.03Cr％，0.03％Zn，0.3％Er；0.3％Sr，其余为Al；(2)将步骤(1)所得铸锭于540℃下均匀化处理12h，快速冷却后去皮；(3)将步骤(2)中去皮处理后的铸锭加热至470℃～490℃，保温3～4h，将挤压筒、挤压模具及挤压垫预热至430℃～480℃并保温，将铸锭放入预热后的挤压装置中挤压，挤压比为40，得到型材；(4)将步骤(3)所得型材在线水淬或雾淬，在180℃下人工时效8h，得到铝合金3。对比实施例1对比实施例1得到的铝合金4，其制备方法与实施例3中记载内容基本相同，不同之处在于步骤(1)中，原料的成分为：0.6％Mg，0.43％Si，0.25％Cu，0.21％Fe，0.03％Mn，0.03％Cr，0.03％Zn，其余为Al。对比实施例2对比实施例2得到的铝合金5，其制备方法与实施例3中记载内容基本相同，不同之处在于步骤(1)中，原料的成分为：0.6％Mg，0.43％Si，0.18％Cu，0.21％Fe，0.03％Mn，0.03％Cr，0.03％Zn，0.3％Er，其余为Al。对比实施例3对比实施例3得到的铝合金6，其制备方法与实施例3中记载内容基本相同，不同之处在于步骤(1)中，原料的成分为：0.6％Mg，0.43％Si，0.18％Cu，0.21％Fe，0.03％Mn，0.03％Cr，0.03％Zn，0.3％Sr，其余为Al。效果实施例本专利技术按上述实施例3、对比实施例1～3制得的四种铝合金3～6依据GB/T228-2000进行力学性能测试，结果见表1：表1四种合金人工时效8h后的力学性能由表1可知，单一添加Er、Sr原子的Al-Mg-Si合金强度有所提高；而铝合金3中，复合添加时强度最高，挤压成形后抗拉强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金，其特征在于，该铝合金中各组分的质量百分比为：

【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其特征在于，该铝合金中各组分的质量百分比为：2.如权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金各组分的质量百分比为：3.权利要求1或2所述的铝合金的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将权利要求1或2所述各组分的质量百分比配比原料，将原料在680℃～730℃温度下完全熔化，静置10～20min，精炼、静置、扒渣后，将熔体于700℃下浇注于预热后的铁模中，得到铸锭；(2)将步骤(1)所得铸锭于540℃下均匀化处理12h，快速冷却后去皮；(3)将步骤(2)中去皮处理后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：易杰，刘志文，王冠，
申请(专利权)人：湖南博捷特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43