[发明专利]一种铝合金材料及其制备方法

说明书

本发明是一种铝合金材料，包括硅、镁、铜、铁、锌、铬、铋、铪、钼、镱、锇，其余量为铝进行复合微合金化，复合微合金化的按重量百分比为以下组分：硅含量为3‑4％、镁含量为2.5‑2.8％、铜含量为2‑2.2％、铁含量为1.8‑2.2％、锌含量为1.5‑1.9％、铬含量为1.2‑1.5％、铋含量为1‑1.5％、铪含量为0.8‑1％、钼含量为0.4‑0.5％、镱含量为0.3‑0.5％、锇含量为0.1‑0.3％，其余量为铝。所述铝合金材料的制备包括以下的制作步骤：步骤一：配料：计算铝合金原料用量并按照配比准备原料；步骤二：胚料熔料；步骤三：除渣排气；步骤四：混料除渣再精炼处理；步骤五：检测；步骤六：铸造成型；步骤七：热处理；步骤八：时效处理以及氧化。

技术领域

本发明涉及合金制造技术领域，尤其涉及一种铝合金材料及其制备方法。

背景技术

Al-Si-Cu系铸造铝合金是当前在工业中应用最多的铸造铝合金材料，如国内YL102(AlSi12)、YL112(AlSi8.5Cu3.5)和YL113(AlSi811Cu3)，日本ADC12(AlSi11Cu3)、ADC10(AlSi8.5Cu3.5)以及美国A380(AlSi8.5Cu3.5)等，这些合金具有优异的铸造性能、高的强度和较好的抗腐蚀性，在扶梯电梯、汽车关键零部件(减速器壳体、控制臂)等众多领域广泛应用，但其韧性、塑性较低，如：Y112合金(GB/T15115-94)的强度为240MPa，延伸率仅为1％。如能进一步提高其塑性无疑将提高产品的可靠性和轻量化水平。迄今为止，国内外对铸造成型好、强韧性高、耐腐蚀性好的铸造铝合金材料都进行了大量研究，但冲击韧性≥34.3J/cm2，抗拉强度≥208MPa，断后延伸率≥6.5％，在3.5％NaCl水溶液中浸泡93h的腐蚀速率≤0.049mm/y的铸造铝合金材料尚未见报道。

如中国专利CN101798649A公开了一种锆和锶微合金化的6013型铝合金，主要由铝、1.22～1.52％的镁、0.90～1.15％的硅、0.804～1.04％的铜、0.451～0.661％的锰、0.311～0.135％的锌、0.0915～0.135％的锆和0.0157～0.0391％的锶组成；该合金的制备方法是：将纯Al融化后加入Al-Cu中间合金、Al-Si中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Sr中间合金、纯Mg、纯Zn，待其融化后加入六氯乙烷精炼，静置保温5～10min后去渣并浇铸成锭。该发明合金硬度为156.0～159.1HV，抗晶间腐蚀性能处于四级，抗剥落腐蚀性能不低于PB级。该发明提供的微合金化铝合金的制备方法为本发明提供了一定的指导思路，但是，相比于本发明，该发明制备的铝合金在冲击韧性、抗拉强度、断后延伸率方面远不如本发明制备的铝合金。

发明内容

为克服现有技术中冲击韧性、抗拉强度、断后延伸率方面存在的问题，本发明提供了一种铝合金材料及其制备方法。

一种铝合金材料，包括硅、镁、铜、铁、锌、铬、铋、铪、钼、镱、锇，其余量为铝进行复合微合金化，复合微合金化的按重量百分比为以下组分：硅含量为3-4％、镁含量为2.5-2.8％、铜含量为2-2.2％、铁含量为1.8-2.2％、锌含量为1.5-1.9％、铬含量为1.2-1.5％、铋含量为1-1.5％、铪含量为0.8-1％、钼含量为0.4-0.5％、镱含量为0.3-0.5％、锇含量为0.1-0.3％，其余量为铝。

进一步地，所述铝合金材料的制备包括以下的制作步骤：步骤一：配料：计算铝合金原料用量并按照配比准备原料；步骤二：胚料熔料；步骤三：除渣排气；步骤四：混料除渣再精炼处理；步骤五：检测；步骤六：铸造成型；步骤七：热处理；步骤八：时效处理以及氧化。