[发明专利]一种废铝再生高强韧铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种废铝再生高强韧铝合金及其制备方法，属于铝合金制备技术领域。铝合金由以下质量百分比的成分组成：Si 8.52～8.74％，Mg 0.35～0.38％，Fe 0.63～0.64％，Cr 0.037～0.043％，Ti 0.012～0.016％，Mn 0.034～0.035％，Ni 0.020～0.030％，Ba 0.030～0.040％，C 0.004～0.006％，B 0.005～0.010％，余量为Al和杂质元素。本发明以废铝为主要原材料再生高强韧铝合金，实现Al、Si、Mg等金属资源的循环利用，提高了废铝的使用价值，降低了铝合金的生产成本。制备的铝合金的强度高、塑性好，适合于铸造成型各种对强度和塑性要求较高的受力结构件。

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，具体涉及一种废铝再生高强韧铝合金及其制备方法。

背景技术

铸造铝合金具有良好的铸造性能、机械加工性能和耐磨性能，广泛应用于汽车、摩托车、电子电器、机械装备等领域。随着汽车轻量化的发展，大量零部件，如汽车转向节、减震塔、悬挂支架、气囊支撑臂、控制臂、制动器卡钳等，都需要“以铝代钢”，已到达汽车轻量化的目的。这些零部件在汽车上都属于安全系统的受力结构件，因此，汽车轻量化的发展对这些铝合金零部件的综合力学性能也要求越来越高，如高的强度和优良的塑性，以提高汽车的安全性和使用寿命。

现有铸造铝合金，如ADC10、ADC12等，虽然具有很好的铸造流动性和机械加工性能，但普遍存在强度偏低、塑性较差的问题，严重制约了铸造铝合金在汽车零部件上的应用。另外，现有铸造铝合金主要以纯铝为主要原材料，在熔炼过程中再加入硅、镁等合金元素来制备，导致铸造铝合金的生产成本高。因此，现有铸造铝合金及其制备生方法仍有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废铝再生高强韧铝合金，该废铝再生铝合金以废铝为主要原材料，通过优化铝合金的成分组成，提高了铝合金的强度和塑性，并降低了铝合金的生产成本。

本发明的目的还在于提供上述废铝再生高强韧铝合金的制备方法，该方法工艺简洁，易于工业化生产。

本发明的上述第一个目的可以通过以下技术方案来实现：一种废铝再生高强韧铝合金，由以下质量百分含量的组分组成：Si 8.52～8.74％，Mg 0.35～0.38％，Fe 0.63～0.64％，Cr 0.037～0.043％，Ti 0.012～0.016％，Mn 0.034～0.035％，Ni 0.020～0.030％，Ba 0.030～0.040％，C 0.004～0.006％，B 0.005～0.010％，余量为Al和杂质元素，杂质元素单个含量≤0.05％，总量≤0.15％。

所述杂质元素为本领域公知的常规杂质元素。

在本发明的废铝再生铝合金的各组分组成中：

其中，Si是铝合金的主要合金元素，Si与Al可形成Al+Si共晶液相，提高铝合金的流动性。Si还能与Mg可形成Mg₂Si强化相，增强铝合金的强度。另外，当共晶Si相呈细小均匀的颗粒状或短纤维状弥散分布在α-Al基体上，还能提高铝合金的强度、耐热性能和机械加工性能。

Mg元素在铝合金中既有固溶强化作用，还能与Si形成Mg₂Si强化相，进一步增强铝合金的强度。Mg含量越高，铝合金的强度也越高，但Mg含量太高也会引起铝合金的塑性下降。

Fe是铝合金中不可避免的元素，适量的Fe含量可以提高铝合金的脱模性能，有利于铝合金从铸造模具中分离，另外，当富铁相呈细小均匀的颗粒状并弥散分布在铝基体内部时，还能提高铝合金的强度、耐磨和耐热性能。