[发明专利]一种高强高韧的铝合金锭

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强高韧的铝合金锭，尤其涉及了一种高强高韧的Al-Si-Cu系的ADC12-MR铝合金锭，属于再生合金技术领域。

背景技术

再生铝是由废旧铝和废铝合金材料或含铝的废料，经重新熔化提炼而得到的铝合金或铝金属，是金属铝的一个重要来源。再生铝主要是以铝合金的形式出现的。再生铝与原铝性能相同，可用再生铝锭重熔、精炼和净化，经调整化学成分制成各种铸造铝合金和变形铝合金，进而加工成铝铸件或塑性加工铝材。

ADC12是日本的铝合金牌号，又称12号铝料，为Al-Si-Cu系合金，其中合金化学组分和含量分别为铜(Cu)1.5～3.5％,硅(Si)9.6～12.0％,镁(Mg)≤0.3％,锌(Zn)≤1.0％,铁(Fe)≤0.9％,锰(Mn)≤0.5％,镍(Ni)≤0.5％,锡(Sn)≤0.3％ ，该合金的抗拉强度为230MPa，伸长率为1%。目前CN 101921935 A公开的一种铝合金锭的组分中铁的含量是0 ～0.8％。

研究发现，合金中杂质Fe含量过高，使得铝合金锭的韧性不大，伸长率不高。铁有成分高还会使挤压力增大，挤压材表面质量变差，阳极氧化色差增大，导致材料颜色灰暗无光泽，此外Fe还降低合金的塑性和耐蚀性。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强高韧的ADC12-MR铝合金锭，以解决上述的ADC12-MR合金性能缺陷。

本发明者发现ADC12-MR再生铝合金是具有中等强度的可热处理强化合金，Al、Cu和Si是主要合金元素。Cu的含量愈高，型材的抗拉强度就愈高，但随之变形抗力也增大，合金的塑性下降，加工性能变坏，耐蚀性变坏。Si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，铸造性能变好，同时Si的数量过多也会导致型材脆性增大耐蚀性变坏，因此Si和Cu的含量应控制在合理范围之内。此外合金中的Fe元素也会抢夺Si，Fe可以与Si形成Al-Fe-Si化合物，降低Al₂Si相的含量，所以应尽可能的降低杂质Fe含量，否则会导致合金强度韧性变差，降低合金的塑性和耐蚀性。

本发明提供的高强高韧的ADC12-MR铝合金锭，所述高强高韧的ADC12-MR铝合金锭的化学组分质量配比为铜：1.5～3.5%；硅：9.6～12.0%；镁≤0.3%；锌≤1.0%；铁≤0.5%；锰≤0.5%；镍≤0.5%；锡≤0.3%；铅≤0.1%；余量为铝。

所述高强高韧的ADC12-MR铝合金锭的化学组分质量配比为铜：1.5～3.5%；硅：9.6～12.0%；镁≤0.3%；锌≤1.0%；铁≤0.4%；锰≤0.5%；镍≤0.5%；锡≤0.3%；铅≤0.1%；余量为铝。

所述高强高韧的ADC12-MR铝合金锭的化学组分质量配比为铜：1.5～1.9%；硅：10.5～12.0%；镁≤0.3%；锌≤1.0%；铁≤0.4%；锰≤0.5%；镍≤0.5%；锡≤0.3%；铅≤0.1%；余量为铝。

有益效果：本发明的ADC12-MR铝合金锭化学组分中铜：1.5～1.9%；硅：10.5～12.0%；铁≤0.4%；本发明有效控制了铜和硅的范围，有效降低了铁的含量，使得Al和Si合金元素充分组成强化相Al₂Si，提高了铝合金锭的力学性能指标，合金的抗拉强度达到250MPa以上，伸长率达到1.5%以上。

具体实施方式：

下面的实施列可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

一种高强高韧的ADC12-MR铝合金锭的化学成分，铜：1.8%；硅：11%；镁：0.23%；锌：0.98%；铁：0.30%；锰：0.48%；镍：0.48%；锡：0.15%；铅：0.1%；铝为余量。所得合金的抗拉强度为270MPa，伸长率为1.8%。

实施例2：

    一种高强高韧的ADC12-MR铝合金锭的化学成分，铜：1.8%；硅：11%；镁：0.25%；锌：0.97%；铁：0.45%；锰：0.42%；镍：0.47%；锡：0.15%；铅：0.1%；铝为余量。所得合金的抗拉强度为263MPa，伸长率为1.68%。

实施例3

一种高强高韧的ADC12-MR铝合金锭的化学成分，铜：3.0%；硅：10%；镁：0.26%；锌：0.98%；铁：0.3%；锰：0.43%；镍：0.46%；锡：0.15%；铅：0.1%；铝为余量。所得合金的抗拉强度为257MPa，伸长率为1.63%。