一种铝镁锌合金以及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铝镁锌合金，属于铝合金制备领域，包括以下重量百分含量的组分：83～84％的Al，10～11％的Zn，2～3％的Mg，0.2～0.3％的Si，0.5％的Fe，0.2％的Mn，1.2～1.5％的Cu，0.1～0.2％Ti，0.5～1％的镧系混合稀土，所述镧系混合稀土元素包括0.3％的La，0.1％的Nd以及余量的Ce，制备方法包括将熔化后的铝板预热处理、对熔化后的废阴极铝板进行电磁搅拌以及对铸锭进行热处理。实施例的数据表明，本发明专利技术提供的铝镁锌合金的硬度高达133BHN，抗拉强度为403MPa，伸长率为0.90％，耐盐雾处理都在100小时以上,显示出耐蚀性和耐磨性。

Al mg Zn alloy and preparation method thereof

The present invention provides a magnesium aluminum zinc alloy, which belongs to the field of preparation of Aluminum Alloy, which comprises the following weight percent of components: 83 ~ 84% Al, Zn 10 ~ 11%, 2 ~ 3% Mg, 0.2 ~ 0.3% Si, 0.5% Fe, 0.2% Mn, 1.2 ~ 1.5% Cu, 0.1 ~ 0.2%Ti, 0.5 ~ 1% of the lanthanide mixed rare earths, the lanthanide rare earth element including 0.3% La, 0.1% Nd and the balance of Ce, preparation method includes the melted aluminum preheating treatment for waste cathode aluminum melting of electromagnetic stirring and heat treatment of casting ingot. The data of the example show that the hardness of the aluminum magnesium zinc alloy provided by the invention is as high as 133BHN, the tensile strength is 403MPa, the elongation is 0.90%, and the salt fog treatment is more than 100 hours, showing the corrosion resistance and the abrasion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种铝镁锌合金以及制备方法
本专利技术涉及铝合金
，尤其涉及一种铝镁锌合金以及制备方法。
技术介绍
随着地球环境的日趋恶劣，为节约能源，延长材料的使用寿命，建筑、汽车、高铁、航空航天等行业用户对材料的耐蚀性及耐候性等提出了更高的要求。铝镁锌合金由于具有优良的力学性能和铸造性能且价格便宜(仅为铜合金的1/2～1/3)，已经在很多领域逐渐取代青铜用于制造的涡轮、轴瓦、滑块、螺纹套等耐磨零件。但目前成熟的铝镁锌合金只能用于低速重载工作的零件，对于中高速运动、高温环境下工作的铝镁锌合金零件存在着尺寸稳定性差的问题，严重限制了铝镁锌合金的应用范围。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种镁铝锌合金，高温工作环境下具有较高的尺寸稳定性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种铝镁锌合金，按照元素组成，包括以下重量百分含量的组分：83～84％的Al，10～11％的Zn，2～3％的Mg，0.2～0.3％的Si，0.5％的Fe，0.2％的Mn，1.2～1.5％的Cu，0.1～0.2％Ti，0.5～1％的镧系混合稀土，所述镧系混合稀土元素包括0.3％的La，0.1％的Nd以及余量的Ce；所述铝镁锌合金的制备方法，包括以下步骤：(1)将铝板依次经预热、熔化和电磁搅拌，得到铝熔液；(2)将所述步骤(1)得到的铝熔液与锌源、镁源、硅源、铜源、铁源、锰源、钛源以及镧系混合稀土以及除渣剂混合进行熔炼，得到混合熔液；(3)将所述步骤(2)得到的混合熔液依次进行调质和过滤，得到精炼熔液；(4)将所述步骤(3)得到的精炼熔液铸造成型，得到铸锭；(5)将所述步骤(4)得到的铸锭进行热处理，得到铝镁锌合金。优选地，所述的铝镁锌合金包括以下重量百分含量的组分：84％的Al，11％的Zn，2％的Mg，0.3％的Si，0.5％的Fe，1.3％的Cu，0.2％Ti，0.2％的Mn，0.5％的镧系混合稀土。优选地，所述铝板预热前还包括：对所述铝板依次进行除酸和阴干处理。优选地，所述步骤(1)中预热的温度为620～650℃，所述预热的时间为1～1.5h。优选地，所述步骤(1)中熔化的温度为680～700℃。优选地，所述步骤(2)中熔炼的温度为660～680℃。优选地，所述步骤(5)中热处理依次包括固溶处理和时效处理。优选地，所述固溶处理的温度为250～360℃，所述固溶处理的时间为2～8h。优选地，所述时效处理的温度为50～150℃，所述时效处理的时间为10～30min。本专利技术还提供了上述技术方案所述铝镁锌合金的制备方法，包括以下步骤：(1)将废阴极铝板依次经预热、熔化和电磁搅拌，得到铝熔液；(2)将所述步骤(1)得到的铝熔液与锌源、镁源、硅源、铜源、铁源、锰源、钛源以及镧系混合稀土以及除渣剂混合进行熔炼，得到混合熔液；(3)将所述步骤(2)得到的混合熔液依次进行调质和过滤，得到精炼熔液；(4)将所述步骤(3)得到的精炼熔液铸造成型，得到铸锭；(5)将所述步骤(4)得到的铸锭进行热处理，得到铝镁锌合金。本专利技术提供了一种铝镁锌合金，按照元素组成，包括以下重量百分含量的组分：83～84％的Al，10～11％的Zn，2～3％的Mg，0.2～0.3％的Si，0.5％的Fe，0.2％的Mn，1.2～1.5％的Cu，0.1～0.2％Ti，0.5～1％的镧系混合稀土，所述镧系混合稀土元素包括0.3％的La，0.1％的Nd以及余量的Ce，制备方法包括以下步骤：将废阴极铝板依次经预热、熔化和电磁搅拌，得到铝熔液，将铝熔液与锌源、镁源、硅源、铜源、铁源、锰源、钛源以及镧系混合稀土以及除渣剂混合进行熔炼，得到混合熔液，混合熔液依次进行调质和过滤，得到精炼熔液，精炼熔液铸造成型，得到铸锭，对铸锭进行热处理，得到铝镁锌合金。在本专利技术中，提高铝元素的含量可以增加铝镁锌合金的尺寸稳定性；硅元素的加入可以改善铝镁锌合金的流动性能，硅相的解离开裂和割裂基体的作用也能够改善铝镁锌合金的耐磨性；铜、镁元素作为增强相可以提高铝镁锌合金的力学性能，如硬度、拉伸性能，也能够增加合金的耐磨性；锌元素能够起到补充强化作用，并可改善合金的塑性；镧系混合稀土的加入对铝镁锌合金有变质作用、微合金化作用、净化作用，可以细化铝镁锌合金晶粒，提高合金耐磨性，改善铝镁锌合金高温性能以及热裂性能；铁元素能够防止合金裂纹的产生；锰元素和钛元素能够提高合金的强度和塑性，同时铜元素和锰元素能够与铝元素形成细小质点，进一步提高合金的强度和塑性。本专利技术提供的铝镁锌合金的制备方法包括将熔化后的铝板预热处理，能够细化富铝枝状晶细、减小晶间的间隙；对熔化后的废阴极铝板进行电磁搅拌能够加速热量的释放，改变熔体的流动方式，可有效的抑制柱状晶生长，使晶粒等轴化，还可以加快扩散，溶解，脱氧等反应过程，缩短冶炼周期，在改变析出相形态的同时减少宏观偏析和显微偏析；对铸锭进行热处理可完全消除铝镁锌合金中铸锭中的(n+ε)网状组织，β相的枝晶偏析程度大大减轻，进一步避免铝镁锌合金尺寸不稳定的现象。实施例的数据表明，本专利技术提供的铝镁锌合金的硬度高达133BHN，抗拉强度为403MPa，伸长率为0.90％，耐盐雾处理都在100小时以上,显示出耐蚀性和耐磨性。具体实施方式本专利技术提供了一种铝镁锌合金，按照元素组成，包括以下重量百分含量的组分：83～84％的Al，10～11％的Zn，2～3％的Mg，0.2～0.3％的Si，0.5％的Fe，0.2％的Mn，1.2～1.5％的Cu，0.1～0.2％Ti，0.5～1％的镧系混合稀土，所述镧系混合稀土元素包括0.3％的La，0.1％的Nd以及余量的Ce；所述铝镁锌合金的制备方法，包括以下步骤：(1)将铝板依次经预热、熔化和电磁搅拌，得到铝熔液；(2)将所述步骤(1)得到的铝熔液与锌源、镁源、硅源、铜源、铁源、锰源、钛源以及镧系混合稀土以及除渣剂混合进行熔炼，得到混合熔液；(3)将所述步骤(2)得到的混合熔液依次进行调质和过滤，得到精炼熔液；(4)将所述步骤(3)得到的精炼熔液铸造成型，得到铸锭；(5)将所述步骤(4)得到的铸锭进行热处理，得到铝镁锌合金。本专利技术提供的铝镁锌合金，按照元素组成，优选包括83～84％重量百分含量的Al，更优选为83.5％。在本专利技术中，提高铝元素的含量可以增加铝镁锌合金的尺寸稳定性，但铝元素含量提高会造成铝锌液固相线宽度增大、枝晶增多、偏析严重的问题，降低锌铝合金流动性和铸造性能，所以铝元素的重量百分含量优选为83～84％。本专利技术提供的铝镁锌合金，按照元素组成，优选包括10～11％重量百分含量的Zn，更优选为10.5％。在本专利技术中，所述锌元素能够起到补充强化的作用，并可改善铝镁锌合金的塑性本专利技术提供的铝镁锌合金，按照元素组成，优选包括2～3％重量百分含量的Mg。在本专利技术中，所述镁元素作为增强相可以提高铝镁锌合金的力学性能，如硬度、拉伸性能，也能够增加合金的耐磨性，且本专利技术通过控制镁元素和锌元素的比例，提高了合金的热裂性能。本专利技术提供的铝镁锌合金，按照元素组成，优选包括0.2～0.3％重量百分含量的Si。在本专利技术中，所述硅元素的加入可以改善铝镁锌合金的流动性能，硅相的解离开裂和割裂基体的作用也能够改善铝镁锌合金的耐磨性。本专利技术提供的铝镁锌合金，按照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝镁锌合金，按照元素组成，包括以下重量百分含量的组分：83～84％的Al，10～11％的Zn，2～3％的Mg，0.2～0.3％的Si，0.5％的Fe，0.2％的Mn，1.2～1.5％的Cu，0.1～0.2％Ti，0.5～1％的镧系混合稀土，所述镧系混合稀土元素包括0.3％的La，0.1％的Nd以及余量的Ce；所述铝镁锌合金的制备方法，包括以下步骤：(1)将铝板依次经预热、熔化和电磁搅拌，得到铝熔液；(2)将所述步骤(1)得到的铝熔液与锌源、镁源、硅源、铜源、铁源、锰源、钛源以及镧系混合稀土以及除渣剂混合进行熔炼，得到混合熔液；(3)将所述步骤(2)得到的混合熔液依次进行调质和过滤，得到精炼熔液；(4)将所述步骤(3)得到的精炼熔液铸造成型，得到铸锭；(5)将所述步骤(4)得到的铸锭进行热处理，得到铝镁锌合金。

【技术特征摘要】
1.一种铝镁锌合金，按照元素组成，包括以下重量百分含量的组分：83～84％的Al，10～11％的Zn，2～3％的Mg，0.2～0.3％的Si，0.5％的Fe，0.2％的Mn，1.2～1.5％的Cu，0.1～0.2％Ti，0.5～1％的镧系混合稀土，所述镧系混合稀土元素包括0.3％的La，0.1％的Nd以及余量的Ce；所述铝镁锌合金的制备方法，包括以下步骤：(1)将铝板依次经预热、熔化和电磁搅拌，得到铝熔液；(2)将所述步骤(1)得到的铝熔液与锌源、镁源、硅源、铜源、铁源、锰源、钛源以及镧系混合稀土以及除渣剂混合进行熔炼，得到混合熔液；(3)将所述步骤(2)得到的混合熔液依次进行调质和过滤，得到精炼熔液；(4)将所述步骤(3)得到的精炼熔液铸造成型，得到铸锭；(5)将所述步骤(4)得到的铸锭进行热处理，得到铝镁锌合金。2.根据权利要求1所述的铝镁锌合金，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：84％的Al，11％的Zn，2％的Mg，0.3％的Si，0.5％的Fe，1.3％的Cu，0.2％Ti，0.2％的Mn，0.5％的镧系混合稀土。3.根据权利要求1所述的铝镁锌合金，其特征在于，所述步骤(1)中铝板预热前还包括：对所述铝板依次进行除酸和阴干处理。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘河群，刘海金，周开金，
申请(专利权)人：湖南鑫海环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43