[发明专利]一种易切削铝合金及其制备方法

权利要求书

1.一种易切削铝合金，其特征在于，按照质量百分比计所述铝合金的组分包括：Mg1.0-2.5％、Zn 5.5-7.5％、Sn 0.2-1.0％、Bi 0.3-0.5％、In 0.02-0.1％，Ti 0.01-0.05％，杂质元素Si≤0.15％、Cu≤0.10％、Mn≤0.05％、Fe≤0.15％，不可避免的杂质元素，余量为Al。

2.一种权利要求1所述的易切削铝合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将金属铝融化后，向得到的铝液中加入金属镁、金属锌，金属锡、金属铋以及金属铟，其中锡、铋以及铟以三元中间合金的形式加入，混合得到铝合金液；

(2)对步骤(1)得到的铝合金液进行精炼，静置后加入铝硼钛合金进行细化处理，再进行除气过滤处理得到铸造液；

(3)对步骤(2)得到的所述铸造液进行半连续铸造，第一冷却后进行均匀化处理，第二冷却后的得到铝合金棒，对所述铝合金棒进行热挤压处理，第三冷却后进行双级时效处理，第四冷却后得到所述易切削铝合金。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述金属铝加热融化的温度为720～750℃。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的方式为搅拌；

优选地，所述搅拌的时间为20～30min；

优选地，所述搅拌后加入打渣剂进行喷吹搅拌；

优选地，所述打渣剂的用量为1～1.5kg/吨铝液。

5.根据权利要求2-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述精炼为使用氩气和无钠精炼剂进行喷吹精炼；

优选地，所述无钠精炼剂的加入量为2～4kg/吨铝液；

优选地，所述锤炼的时间为10～30min；

优选地，步骤(2)所述静置为静置5～10min后扒渣再静置5～15min。

6.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述铝硼钛合金的加入量为2～6kg/吨铝液；

优选地，步骤(2)所述除气过滤中除气使用的除气机中转子速率为100～200rpm，氩气的流量为0.5～0.8m³/h；

优选地，所述除气过滤中过滤操作使用泡沫陶瓷过滤板或管式过滤器；

优选地，所述泡沫陶瓷过滤板的孔隙率为40～60ppi；

优选地，所述管式过滤器为B级。

7.根据权利要求2-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述半连续铸造的温度为690～710℃；

优选地，步骤(3)所述半连续铸造的速度为50～70mm/min；

优选地，步骤(3)所述第一冷却的冷却水压力为0.5～0.8MPa；

优选地，步骤(3)所述均匀化处理的温度为475～490℃；

优选地，步骤(3)所述均匀化处理的时间为12～24h。

8.根据权利要求2-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述热挤压处理中所述铝合金棒的温度为410～450℃；

优选地，步骤(3)所述热挤压处理中模具的温度为400～420℃；

优选地，步骤(3)所述热挤压处理中挤压筒的温度为380～420℃；

优选地，步骤(3)所述热挤压处理中挤压速度为3～6m/min；

优选地，步骤(3)所述热挤压处理中加压比为30～60；

优选地，步骤(3)所述第三冷却中冷却水的温度小于40℃。

9.根据权利要求2-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述双级时效处理中第一级时效温度为100～110℃，时间为4～8h；

优选地，，步骤(3)所述双级时效处理中第二级时效温度为150～170℃，时间为4～8h。

10.根据权利要求2-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将金属铝在720～750℃下融化后，向得到的铝液中加入金属镁、金属锌，金属锡、金属铋以及金属铟，其中锡、铋以及铟以三元中间合金的形式加入，搅拌混合20～30min得到铝合金液；

(2)使用氩气和无钠精炼剂对步骤(1)得到的铝合金液进行喷吹精炼10～30min，所述无钠精炼剂的加入量为2～4kg/吨铝液，静置5～10min后扒渣再静置5～15min，加入铝硼钛合金进行细化处理，所述铝硼钛合金的加入量为2～6kg/吨铝液，再进行除气过滤处理得到铸造液；

其中，所述除气过滤中除气使用的除气机中转子速率为100～200rpm，氩气的流量为0.5～0.8m³/h，所述除气过滤中过滤操作使用泡沫陶瓷过滤板或管式过滤器，所述泡沫陶瓷过滤板的孔隙率为40～60ppi，所述管式过滤器为B级；

(3)对步骤(2)得到的所述铸造液进行半连续铸造，半连续铸造的速度为50～70mm/min，第一冷却后进行均匀化处理，均匀化处理的温度为475～490℃，时间为12～24h，第二冷却后的得到铝合金棒，对所述铝合金棒进行热挤压处理，第三冷却后进行双级时效处理，第一级时效温度为100～110℃，时间为4～8h，第二级时效温度为150～170℃，时间为4～8h，第四冷却后得到所述易切削铝合金；

其中，所述热挤压处理中所述铝合金棒的温度为410～450℃，模具的温度为400～420℃，挤压筒的温度为380～420℃，挤压速度为3～6m/min，加压比为30～60。