铝合金及其制造方法技术

本发明专利技术提供铝合金及其制造方法。在该方法中，提供铝和包含基于钙（Ｃａ）的化合物的母合金。制备熔体，其中将所述母合金和所述Ａｌ熔融。可通过铸造所述熔体制造所述铝合金。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
目前，镁(Mg)是铝(Al)合金中的主要合金化元素之一。镁的加入使铝合金的强度 提高，使该合金有利于进行表面处理，并且使耐蚀性改善。然而，由于以下事实，存在熔融铝 的品质可恶化的问题由于镁的高的化学氧化电位，在镁在熔融铝中的合金化期间，氧化物 或夹杂物混入到熔融铝中。为了防止由于镁的加入而将氧化物或夹杂物混入到熔融铝中， 在镁的加入期间可使用以保护气体如SF6覆盖熔体表面的方法。然而，使用保护气体完美地保护在铝合金的制备期间大量加入的镁是困难的。此 外，作为保护气体使用的SF6F仅是昂贵的气体，而且是造成环境问题的气体，因此，现在全 世界正逐渐限制SF6W使用。
技术实现思路
本专利技术提供以环境友好的方式制造并且具有优异的合金性能的铝合金、及所述铝 合金的制造方法。本专利技术还提供使用所述铝合金的加工产物。根据所述方法的一个方面，提供制造铝(Al)合金的方法。提供Al以及包含基于 钙(Ca)的化合物的镁(Mg)母合金。形成熔体，其中将所述Mg母合金和所述Al熔融。铸 造所述熔体。根据所述方法的另一方面，可通过向镁或镁合金的母材中加入基于钙的添加剂而 制造所述镁母合金。进一步地，所述镁合金可包含铝。更进一步地，制造所述镁母合金包括 通过使所述母材熔融而形成熔融母材和将所述基于钙的添加剂加入到所述熔融母材中。根据所述方法的另一方面，制造所述镁母合金包括使所述母材和所述基于钙的添 加剂一起熔融。根据所述方法的另一方面，所述基于钙的添加剂可由所述熔融镁还原，和所述基 于钙的化合物可包括以下的至少一种=Mg-Ca化合物、Al-Ca化合物和Mg-Al-Ca化合物。根据所述方法的另一方面，所述方法可进一步包括以小于或等于约1.0重量％ (大于0)的量加入铁(Fe)。根据本专利技术一个方面的铝合金可为通过根据上述方法的任一种的方法制造的铝I=I 巫 O根据本专利技术一个方面的铝合金可包括铝基体；以及存在于所述铝基体中的基于钙的化合物，其中镁溶解于所述铝基体中。根据所述铝合金的另一方面，所述铝基体可具有其间形成边界并且彼此分开的多 个畴，其中所述基于钙的化合物存在于所述边界处。例如，所述畴可为晶粒，和所述边界可 为晶界。作为另一实例，所述畴可为由彼此不同的相限定的相区，和所述边界可为相界。根据所述铝合金的另一方面，所述基于钙的化合物可包括以下的至少一种=Mg-Ca 化合物、Al-Ca化合物和Mg-Al-Ca化合物。进一步地，所述Mg-Ca化合物可包括Mg2Ca,所 述Al-Ca化合物可包括Al2Ca和Al4Ca的至少一种，和所述Mg-Al-Ca化合物可包括(Mg， Al)2。& ο根据所述铝合金的另一方面，所述铝合金可以小于或等于约1. 0重量％的量包括 铁(Fe)。根据所述铝合金的另一方面，所述铝合金可具有与在相同条件下制造的不具有所 述基于钙的化合物的另外的铝合金相比平均尺寸更小的畴。根据所述铝合金的另一方面，所述铝合金具有与在相同条件下制造的不具有所述 基于钙的化合物的另外的铝合金相比更大的拉伸强度。附图说明通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施方式，本专利技术的以上和其它特征和优 点将变得更加明晰图1为说明制造待在根据本专利技术实施方式的铝合金的制造过程中加入到熔融铝 中的镁母合金的方法的实施方式的流程图；图2显示镁母合金的微观结构和成分的分析结果(a) (d)；图3为说明根据本专利技术的铝合金的制造方法的实施方式的流程图；图4显示其中根据本专利技术实施方式加入通过添加氧化钙(CaO)而制备的母合金的 熔融铝合金(a)以及其中加入纯镁的熔融铝合金(b)的表面图像；图5显示其中根据本专利技术实施方式加入通过添加CaO而制备的母合金的铝合金 (a)的铸造材料和其中加入纯镁的熔融铝合金(b)的铸造材料的表面图像；图6显示对根据本专利技术实施方式的通过加入添加有CaO的母合金而获得的铝合金 (a)的成分和添加有纯镁的熔融铝合金(b)的成分的分析结果；图7显示根据本专利技术实施方式的通过加入添加有CaO的母合金而获得的Al合金 的微观结构的EPMA观察结果(a)，以及使用EPMA的铝、钙、镁和氧的成分测绘结果(b) (e)；图8显示对通过将添加有CaO的镁母合金加入到合金6061中而制造的铝合金(a) 的微观结构以及可商购得到的合金6061(b)的微观结构的观察结果；和图9为说明在将CaO加入到熔融镁中时，在熔融镁上部处的CaO的分解的示意图。具体实施例方式下文中，将参照其中示出了本专利技术示例性实施方式的附图更充分地描述本专利技术。 然而，本专利技术可体现为许多不同的形式并且不应解释为限于本文中所阐述的实施方式；相 反，提供这些实施方式使得该公开内容彻底和完整，并且将向本领技术人员全面传达本专利技术的构思。根据本专利技术的一个实施方式，制备添加有预定添加剂的母合金，之后通过将所述 母合金加入到铝中而制造铝合金。所述母合金可使用纯镁或镁合金作为母材，并且所有这 些均被称为镁母合金。在该实施方式中，将其中未有意加入合金化元素的纯镁定义为含有在镁的制造过 程中不可避免地加入的杂质的基本含义。镁合金为通过有意地将其它合金化元素例如铝加 入到镁中而制造的合金。含有铝作为合金化元素的镁合金可称为镁铝合金。该镁铝合金不 仅可包含铝作为合金化元素，也可包含其它合金化元素。图1为显示在根据本专利技术实施方式的铝合金的制造方法中的镁母合金的制造方 法的流程图。可使用纯镁或镁合金作为镁母合金的母材。加入到所述母材中的基于钙 (Ca)的添加剂可包括含钙化合物的至少一种，所述含钙化合物例如氧化钙(CaO)、氰化钙 (CaCN2)、碳化钙(CaC2)、氢氧化钙(Ca(OH)2)以及碳酸钙(CaCO3)。参照图1，镁母合金的制造方法可包括熔融镁形成操作Si、添加剂加入操作S2、 搅拌·保持操作S3、铸造操作S4、以及冷却操作S5。在熔融镁形成操作Sl中，将镁置于坩埚中并且可通过使镁熔融而形成熔融镁。例 如，可通过将该坩埚在约600°C 约800°C的温度下加热而使镁熔融。当加热温度低于约 600°C时，难以形成熔融镁。相反，当加热温度超过约800°C时，存在可使熔融镁起燃的风险。在添加剂加入操作S2中，可将基于Ca的添加剂加入到作为母材的熔融镁中。例 如，所述基于Ca的添加剂可具有约0. 1 μ m 约500 μ m的尺寸。实际上难以使这样的添加 剂的尺寸小于约0. 1 μ m，并且这需要很多成本。在其中所述添加剂的尺寸超过约500 μ m的 情况下，所述添加剂可不与所述熔融镁反应。例如，基于100重量份的所述镁母合金，可加入约0. 0001 约30重量份的所述基 于Ca的添加剂。在其中所述添加剂少于约0. 0001重量份的情况下，由所述添加剂导致的 效果(例如，硬度增加、氧化减少、燃点上升以及保护气体减少)可为小的。而且，当所述添 加剂超过约30重量份时，镁的固有特性可变弱。在搅拌·保持操作S3中，可将所述熔融镁搅拌或保持合适的时间。例如，搅拌或 保持时间可为约1 约400分钟。如果搅拌·保持时间少于约1分钟，则未使所述添加剂 充分地混入所述熔融镁中，和如果其超过约400分钟，则所述熔融镁的搅拌 保持时间可能 被不必要地延长。同时，在其中在所述镁母合金的制备期间加本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造铝（Ａｌ）合金的方法，所述方法包括：提供铝和包含基于钙（Ｃａ）的化合物的镁（Ｍｇ）母合金；形成熔体，其中将所述镁母合金和所述铝熔融；和铸造所述熔体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金世光，李镇奎，崔珉灏，徐祯皓，
申请(专利权)人：韩国生产技术研究院，
类型：发明
国别省市：KR[]