[发明专利]一种高延展性非热处理压铸铝合金及其制备方法

说明书

一方面，本发明提供了一种高延展性非热处理压铸铝合金，按照质量百分比计算，包括如下成分：包括如下成分：2%～9%的Mg，0.01～1.0%的Sc，0～1.0%的Si，0～2.0%的Fe，0.1～2.0%的Mn，0～0.5%的Ti以及85.1～97.6%的Al，其中，Fe和Si为杂质元素，该铝合金材料兼具高延展性及优良的力学性能。另一方面，本发明提供一种稀土铝合金材料的制备方法，包括依次进行的配料、成分均匀化、熔炼以及压铸成型等步骤，弥补了现有技术的空白，有利于实现大规模工业化生产，可用于制造汽车结构件、支架以及车身安全件等，制备而成的铝合金产品相较于现有的产品，具有明显的竞争优势。

技术领域

本发明属于金属合金技术领域，具体涉及一种高延展性非热处理压铸铝合金及其制备方法。

背景技术

铝合金是一类有色金属结构材料，其具有密度低、强度高、可塑性好、导电导热性能优异以及抗蚀的优点，在航空航天、汽车制造、3C产品、船舶以及化学工业中得以广泛应用。随着轻量化的发展趋势，对铝合金材料的需求日益增加；在汽车制造领域中，整体车身以及配件均采用铝合金材料是汽车轻量化的发展方向，因而对铝合金材料的力学性能和铸造性能提出了更高的要求。

生产车身结构件的材料需要兼具高延展性和良好的力学性能，铝合金材料的力学性能需满足：抗拉强度220MPa，屈服强度120MPa，延伸率10%。目前，汽车工业上应用较多的压铸铝合金主要为Al-Si、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg、Al-Mg-(Si)等，根据使用条件又可分为热处理强化和非热处理强化两大类。常规压铸铝合金(如ADC12和A380)因在基体组织上存在大量针状相，易割裂基体、破坏合金整体性，从而降低合金的强度和韧性，尤其延伸率一般不超过2%。国外主要有以SF36为代表的热处理强化高强韧压铸Al-Si合金，以及以Mg59为代表的非热处理高强韧压铸Al-Mg-Si合金，但SF36铝合金具有工艺难度大、制造成本高、热处理易发生变形和鼓泡的缺点，Mg59合金具有铸造性能差、性能厚度效应明显、合金熔炼易发生烧损的缺点。

因此，迫切需要研发一种兼具高延展性和良好力学性能的铝合金材料，相较于现有铝合金材料，具有明显的竞争优势。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种高延展性非热处理压铸铝合金及其制备方法，通过引入Sc元素以改善Al-Mg合金力学性能低、铸造性能不理想、流动性差的缺点，具有产业化价值。

本发明通过以下技术方案实现目的：一种高延展性非热处理压铸铝合金，按照质量百分比计算，包括如下成分：2%～9%的Mg，0.01～1.0%的Sc，0～1.0%的Si，0～2.0%的Fe，0.1～2.0%的Mn，0～0.5%的Ti以及85.1～97.6%的Al，其中，Fe和Si为杂质元素。

优选的，按照质量百分比计算，包括如下成分：5.0%的Mg，0.2%的Mn，0.1%的Ti，0.02%的Sc以及94.1%的Al，并且Fe的含量低于0.4%，Si的含量低于0.1%。

本发明的高延展性非热处理压铸铝合金制备方法，具体包括如下步骤：

S1、按照质量百分比配制各个原料；

S2、对各个原料进行前处理，并预热去除湿气；

S3、将配制好的Al料装入熔炼装置中，加热升温熔炼；

S4、当步骤S3升温至680～700℃时加入Mn料，充分搅拌混合均匀得到熔体A；

S5、熔炼装置升温至760℃以上时，熔炼装置升温至760℃以上时，向熔体A中加入Sc料或Sc料和Ti料，并充分搅拌混合均匀得到熔体B，然后对熔炼装置停止加热，并充分搅拌混合均匀得到熔体B，然后对熔炼装置停止加热；

S6、当熔炼装置降温至720℃以下时，向熔体B中加入Mg料，并充分搅拌混合均匀得到合金熔液；