一种AlMgSi合金板材及其制备方法技术

技术编号:6034635 阅读:219 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种AlMgSi合金板材及其制备方法,属于材料技术领域,成分按重量百分比含Mg0.4~0.8%,Si1~1.5%,Cu0.7~0.8%,Mn0.1~0.3%,Er0.1~0.5%,Zr0.1~0.2%,余量为Al;制备方法为:将铝预热后置于加热炉中熔化;将AlEr合金、AlZr合金、AlCu合金、AlSi合金和AlMn合金预热后加入到熔化的金属铝中,熔化后保温;降温到735±5℃,搅拌、扒渣、加入覆盖剂;用钟罩将金属镁压入熔体中保温,获得熔融合金;用钟罩将固态六氯乙烷压入熔融合金中,停止产生气泡后降温并浇注,凝固后获得合金坯料;将合金坯料加热保温后降温,进行热轧和常温冷轧,然后在540±5℃保温1~2h,淬火,再升温到180±5℃保温4~5h。本发明专利技术的AlMgSi合金板材性能优良,制备方法简单,提高了工艺效果,减少了生产能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料
,特别涉及。
技术介绍
铝镁硅合金是现代汽车行业发展较快的一种合金,目前受到世界汽车行业的广泛 重视,基于节能环保的要求,铝镁硅合金作为汽车用轻质材料具有广泛的使用基础,汽车厂 商和科研机构都在积极研发汽车车身板用铝合金,达到稳定质量,优化工艺,降低成本的目 的。可热处理强化的AlMgSi系合金由于具有中等强度、较高的塑性,焊接性优良,冷加工性 好,锻造性能好,热锻时表面无氧化皮、锻后表面质量好,加工余量小,材料耐蚀性好,无应 力腐蚀开裂倾向等特点,在制造汽车车身和关键受力件中颇受汽车制造商的欢迎。然而目前的铝镁硅合金中延伸率和抗拉强度上还不能满足要求,开发一种综合性 能更好的铝镁硅合金是目前急需解决的问题。
技术实现思路
针对现有铝镁硅合金性能上的不足,本专利技术提供一种AlMgSi合金板材及其制 备方法;通过在铝镁硅合金中加入微量稀土元素,以及合理的工艺,制备出抗拉强度超过 400MPa,延伸率17%以上的AlMgSi合金。本专利技术的AlMgSi合金板材的成分按重量百分比含Mg 0. TO. 8%, Si Γ . 5%, Cu 0. 7 0. 8%, Mn 0. Γθ. 3%, Er 0. Γθ. 5%, Zr 0. Γθ. 2%,余量为 Al。上述的AlMgSi合金板材的抗拉强度MOOMPa,屈服强度>300MPa,延伸率>17%。上述的AlMgSi合金板材中含有ErMnSi相。本专利技术的AlMgSi合金板材的制备方法按以下步骤进行1、将金属铝在20(T25(TC预热广2h,然后置于温度为755士5°C的加热炉中熔化;2、将AlEr合金、AlZr合金、AlCu合金、AlSi合金和AlMn合金分别在20(T250°C预热 广2h,然后加入到熔化的金属铝中,待合金全部熔化后,在755士5°C保温15 20min ;3、待保温后的熔体降温到735士5°C时,将熔体搅拌均勻,然后扒S,再加入覆盖剂,覆 盖剂的加入量为熔体总重量的2 3% ;4、用钟罩将金属镁压入熔体中3 5min后,取出钟罩,在735士5°C保温3(T40min,获得 熔融合金;各种金属及合金的用量按熔融合金中各元素的重量百分比为Mg 0. Γ0. 8%,Si Γι. 5%, Cu 0. 7 0. 8%, Mn 0. Γθ. 3%, Er 0. Γθ. 5%, Zr 0. Γθ. 2%,余量为 Al,并且金属镁按 加入量过量加入80 100% ;5、用钟罩将固态六氯乙烷压入熔融合金中除杂,六氯乙烷的用量为熔融合金总重量的 4飞%,待熔融合金停止产生气泡后,将熔融合金降温至68(T70(TC,再浇注到经过200士5°C 预热广池的坩埚中制坯,熔融合金凝固后获得合金坯料;6、将合金坯料加热到520士5°C保温101 进行均勻化退火,然后降温到430士5°C保 温广池,再在430士5°C条件下进行三道次热轧,再进行三道次的常温冷轧,要求总压下量为85、0%,获得轧制板材;7、将轧制板材在540士5°C保温广2h进行固溶,然后用常温水淬火,再升温到180士5°C 保温4、h进行时效热处理,获得AlMgSi合金板材。上述方法中的将熔体搅拌均勻是在熔体表面的结膜上开口,用棒状物体在熔体内 上下搅动,使熔体混合均勻。上述方法中的扒渣是先将扒渣勺在20(T25(TC预热广2h,然后用扒渣勺扒去熔体 上方的杂质。上述方法中用钟罩将金属镁压入熔体中是先将钟罩在20(T25(TC预热广2h,然后 将金属镁放入钟罩中,用钟罩将金属镁压入熔体中。上述方法中用钟罩将固态六氯乙烷压入熔融合金中是先将钟罩在20(T25(TC预热 广2h,然后将固态六氯乙烷放入钟罩中,用钟罩将固态六氯乙烷压入熔体中。上述的覆盖剂为氯化钾和氯化钠的混合盐,其中氯化钾的重量百分比为50%。上述方法中进行三道次热轧时,第一道次的压下量控制在45飞0%,每道次热轧完 成后将合金坯料在430士5°C保温l(Tl5min进行再结晶退火,以消除变形抗力。本专利技术的AlMgSi合金板材的成分大多是常规金属,含有的稀土元素用量少,合金 成本增加较少,通过合理的元素组成和制备工艺,能够获得综合性能合金板材产品,制备过 程不需要采用特殊设备,热轧后采用冷轧的方式,提高了工艺效果,减少了生产能耗。附图说明图1为本专利技术实施例1中的轧制板材外观图2为本专利技术实施例1中的AlMgSi合金板材金相组织图; 图3为本专利技术实施例1中的AlMgSi合金板材XRD物相图。具体实施例方式本专利技术实施例中采用的金属铝重量纯度彡99. 99% ; 本专利技术实施例中采用的金属镁重量纯度彡99. 99% ;本专利技术实施例中选用的AlEr合金为市购Al-13Er合金; 本专利技术实施例中选用的A1&合金为市购A1-4&合金; 本专利技术实施例中选用的AlCu合金为市购A1-50CU合金; 本专利技术实施例中选用的AlSi合金为市购AH6Si合金; 本专利技术实施例中选用的AlMn合金为市购Al-IOMn合金; 本专利技术实施例中采用的固态六氯乙烷为市购产品; 本专利技术实施例中采用的氯化钾和氯化钠为市购产品; 本专利技术实施例中采用的加热炉为30kW井式电阻炉; 本专利技术实施例中采用的坩埚为石墨坩埚;本专利技术实施例中的将熔体搅拌均勻是在熔体表面的结膜上开口,用金属棒在熔体内上 下搅动,使熔体混合均勻。实施例1将金属铝在200°C预热池,然后置于温度为755士5°C的加热炉中熔化;将AlEr合金、A1&合金、AlCu合金、AlSi合金和AlMn合金分别在200°C预热浊,然后 加入到熔化的金属铝中,待合金全部熔化后,在755士5°C保温15min ;待保温后的熔体降温到735士5°C时,将熔体搅拌均勻,将扒渣勺在200°C预热池,然后 用扒渣勺扒S,再加入覆盖剂,覆盖剂为氯化钾和氯化钠的混合盐,其中氯化钾的重量百分 比为50%,覆盖剂的加入量为熔体总重量的21 ;先将钟罩在250°C预热lh,然后将金属镁放入钟罩中,用钟罩将金属镁压入熔体中 :3min后,取出钟罩,在735士5°C保温40min,获得熔融合金;各种金属及合金的用量按熔融 合金中各元素的重量百分比为Mg 0. 8%, Si 1%,Cu 0. 8%, Mn 0. 2%, Er 0. 4%, Zr 0. 15%,余 量为Al,并且金属镁按加入量过量加入100% ;先将钟罩在250°C预热lh,然后将固态六氯乙烷放入钟罩中,用钟罩将固态六氯乙烷 压入熔融合金中除杂,六氯乙烷的用量为熔融合金总重量的5%,待熔融合金停止产生气泡 后,将熔融合金降温至700°C,再浇注到经过200士5°C预热Ih的坩埚中制坯,熔融合金凝固 后获得合金坯料;将合金坯料加热到520士5 V保温15h,然后降温到430士5 V保温lh,再在430士5 V 条件下进行三道次热轧,第一道次的压下量控制在47%,每道次热轧完成后将合金坯料在 430士5°C保温15min进行再结晶退火,热轧完成后再进行三道次的常温冷轧,要求热轧和 冷轧的总压下量为86%,获得轧制板材;将轧制板材在540士5°C保温池进行固溶,然后用常温水淬火,再升温到180士5°C保温 5h,获得AlMgSi合金板材,其成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AlMgSi合金板材,其特征在于成分按重量百分比含Mg 0.4~0.8%,Si 1~1.5%,Cu 0.7~0.8%,Mn 0.1~0.3%,Er 0.1~0.5%,Zr 0.1~0.2%,余量为Al;合金板材的抗拉强度>400MPa,屈服强度>300MPa,延伸率>17%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:袁晓光赵倩郑伟秦岳阳李赫亮黄宏军
申请(专利权)人:沈阳工业大学
类型:发明
国别省市:89

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