本发明专利技术涉及一种向Al‑Mg‑Si合金中添加Ag提高合金性能的方法，属于铝合金制备技术领域。本发明专利技术通过向Al‑Mg‑Si合金中加入Ag元素并结合时效处理进行性能改善，提高时效早期析出相的形核与长大，使析出相分布更加细小密集；且在整个时效阶段Ag原子偏聚在析出相的界面处，包括GP区、β″、β′等析出相，改变析出相的形貌，使得其由短粗变得细长，提高析出相的强化能力。本发明专利技术对不同Ag含量下的Al‑Mg‑Si合金进行不同温度下的人工时效处理，选取最优的Ag元素含量和适当的三级时效热处理工艺，使得Ag原子在析出相界面处偏聚浓度最高，提高析出相的强化能力，以使Al‑Mg‑Si合金获得最高的强度和硬度。
【技术实现步骤摘要】
一种向Al-Mg-Si合金中添加Ag提高合金性能的方法
本专利技术属于合金制备
，具体涉及一种向Al-Mg-Si合金中添加Ag提高合金性能的方法。
技术介绍
6000系铝合金(Al-Mg-Si合金)具有中高等强度、良好的成型性、耐蚀性以及可热处理强化等特点，烘烤后表面质量高，可进行热处理强化，是目前汽车轻量化的关键材料，已广泛应用于国内外车身外板的制造，如车门，车顶盖，发动机外板及后行李箱盖等，为满足汽车工业的需求，6000系铝合金需要在T4态具有较低的屈服强度以获得足够冲压成形性，同时在涂装烘烤后具有较高的屈服强度以使合金具有较好的抗凹陷性。然而，6000系铝合金在工业上却无法获得大规模的应用，主要原因在于：6000系Al-Mg-Si合金所具有的强度和硬度不足，合金的抗凹陷性无法达到工业需求。但是工业上，6000系合金固溶后的室温停放是不可避免的，因此抑制自然时效的不利作用、提高合金的析出动力学是推进汽车车身用6000系铝合金发展所亟待解决的问题。目前工业上主要是通过添加微合金化元素及采用合适的热处理工艺调控合金中析出相的形成，从而获得理想的性能。传统的微合金化元素(Cu、Mn等)虽然可以有效促进6000系铝合金的烘烤硬化，但往往难以保证合金在T4态获得较低的屈服强度和较好成形性，而6000系铝合金的成形性是制约汽车车身铝化技术的瓶颈。因此需要研究能够促进Al-Mg-Si合金的析出强化作用和析出动力学的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种向Al-Mg-Si合金中添加Ag提高合金性能的方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1.一种向Al-Mg-Si合金中添加Ag提高合金性能的方法，所述方法为向Al-Mg-Si合金中添加Ag形成Al-Mg-Si-Ag合金；按重量百分比计，所述Al-Mg-Si-Ag合金由以下组分组成：Mg0.5-1.5wt％、Si0.3-1.0wt％、Ag0.2-1.0wt％、Mn≤0.06wt％、Fe≤0.11wt％，余量为Al。优选的，所述方法具体为：(1)原料准备：按照重量百分比选取纯铝、纯镁、纯Ag和Al-Si中间合金；(2)熔炼：将所选原料加入电阻熔炼炉中熔化；(3)浇铸：将步骤(2)熔体浇铸到模具中，冷却得合金铸锭；(4)均匀化处理：将步骤(3)中所述合金铸锭进行均匀化处理；(5)热轧和冷轧：将步骤(4)中处理的产品依次进行热轧和冷轧处理后进行固溶处理，再水淬冷却到室温；(6)时效处理：将步骤(5)中水淬冷却后的合金铸锭进行三级时效处理，所述三级时效处理的具体过程为：第一级时效：在150～170℃下处理20min，第二级时效：在180～200℃下处理20min，第三级时效：在220～240℃下处理20min。进一步优选的，步骤(2)中，所述熔化的温度为1000～1200℃。进一步优选的，步骤(4)中，所述均匀化处理具体为：以50℃/h的升温速率加热到400～450℃保温2～5h，再加热到540～570℃保温4～8h。进一步优选的，步骤(5)中，所述热轧的处理方式具体为：开轧温度为520～560℃，终轧温度低于300℃。进一步优选的，步骤(5)中，所述固溶处理的温度为570℃。2.根据上述方法制备得到的Al-Mg-Si-Ag合金。优选的，按重量百分比计，所述Al-Mg-Si-Ag合金由以下组分组成：Mg0.5-1.5wt％、Si0.3-1.0wt％、Ag0.2-1.0wt％、Mn≤0.06wt％、Fe0.11wt％，余量为Al。3.上述Al-Mg-Si-Ag合金在制备汽车车身方面的应用。本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了一种向Al-Mg-Si合金中添加Ag提高合金性能的方法，通过向Al-Mg-Si合金中加入Ag结合时效处理进行性能改善，微量添加Ag元素到Al-Mg-Si合金中，不仅能够提高时效早期析出相的形核与长大，使得析出相更加细小密集分布；并且，在整个时效阶段，Ag原子能够偏聚在析出相的界面处，包括GP区、β″、β′等析出相，Ag原子在析出相界面处偏聚，能够改变析出相的形貌，使得其由短粗变得细长，提高析出相的强化能力。因此，本专利技术选取最优的Ag元素含量，并进行适当的三级时效热处理工艺，使得Ag原子在析出相界面处偏聚浓度最高，且析出相的形貌(如长径比)最优，提高析出相的强化能力，以使Al-Mg-Si合金获得最高的强度和硬度。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例1制备高强度和硬度的Al-Mg-Si-Ag合金(其中Al-Mg-Si-Ag合金由以下组分组成：Mg为0.5％、Si为0.3％、Ag为0.2wt％、Mn为0.06wt％、Fe为0.11wt％，Al为98.83wt％)，具体方法如下所示：(1)原料准备：按照重量百分比选取纯铝、纯镁、纯和Al-Si中间合金；(2)熔炼：将所选原料加入电阻熔炼炉中在1100℃的温度下熔化；(3)浇铸：将步骤(2)熔体浇铸到模具中，冷却得合金铸锭；(4)均匀化处理：将步骤(3)中所述合金铸锭进行均匀化处理。即以50℃/h的升温速率加热到400℃保温5h，再加热到540℃保温8h；(5)热轧和冷轧：将步骤(4)中处理的产品先进行热轧(开轧温度为520℃，终轧温度低于300℃)，再进行冷轧处理形成1mm的轧制板，然后在570℃下进行固溶处理20min，水淬冷却到室温；(6)时效处理：将步骤(5)中水淬冷却后的产品进行三级时效处理，所述三级时效处理的具体过程为：第一级时效：在150℃下处理20min，第二级时效：在180℃下处理20min，第三级时效：在220℃下处理20min即可得到高强度和硬度的Al-Mg-Si-Ag合金。实施例2制备高强度和硬度的Al-Mg-Si-Ag合金(其中Al-Mg-Si-Ag合金由以下组分组成：Mg为1.5wt％、Si为1.0wt％、Ag为1.0wt％、Mn为0.05wt％、Fe为0.10wt％、Al为96.35wt％)，具体方法如下所示：(1)原料准备：按照重量百分比选取纯铝、纯镁、纯Ag和Al-Si中间合金；(2)熔炼：将所选原本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种向Al-Mg-Si合金中添加Ag提高合金性能的方法，其特征在于，所述方法为向Al-Mg-Si合金中添加Ag形成Al-Mg-Si-Ag合金；/n按重量百分比计，所述Al-Mg-Si-Ag合金由以下组分组成：Mg 0.5-1.5wt％、Si 0.3-1.0wt％、Ag 0.2-1.0wt％、Mn≤0.06wt％、Fe≤0.11wt％，余量为Al。/n
【技术特征摘要】
1.一种向Al-Mg-Si合金中添加Ag提高合金性能的方法，其特征在于，所述方法为向Al-Mg-Si合金中添加Ag形成Al-Mg-Si-Ag合金；
按重量百分比计，所述Al-Mg-Si-Ag合金由以下组分组成：Mg0.5-1.5wt％、Si0.3-1.0wt％、Ag0.2-1.0wt％、Mn≤0.06wt％、Fe≤0.11wt％，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具体为：
(1)原料准备：按照重量百分比选取纯铝、纯镁、纯Ag和Al-Si中间合金；
(2)熔炼：将所选原料加入电阻熔炼炉中熔化；
(3)浇铸：将步骤(2)熔体浇铸到模具中，冷却得合金铸锭；
(4)均匀化处理：将步骤(3)中所述合金铸锭进行均匀化处理；进行均匀化处理；
(5)热轧和冷轧：将步骤(4)中处理的产品依次进行热轧和冷轧处理后进行固溶处理，再水淬冷却到室温；
(6)时效处理：将步骤(5)中水淬冷却后的合金铸锭进行三级时效处理，所述三级时效处理的具体过程为：
第一级时效：在150～170℃下处理20min，
第二级时效：在180～200℃下处理20min，
第三级时效：在220～240℃下处...
【专利技术属性】
技术研发人员：翁瑶瑶，丁立鹏，贾志宏，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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