[发明专利]一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法

说明书

本发明涉及铝合金型材技术领域，公开了一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法，所述铝合金型材包括以下组分：Si、Mg、Mn、Fe、Sr、Er、La、B、RE、Yb、Cu、Cr、Zr、Be、Zn、Ti、Ni、V，其余为Al和杂质，铝合金型材具有高强度高韧性及优异的抗开裂性，能有效延长使用寿命，降低成本，通过合理限定各添加元素在铝合金材料中的含量，保障了铝合金型材各性能之间的匹配，使铝合金型材具有较好的综合性能，成型容易，还具有良好的耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及铝合金型材技术领域，具体为一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法。

背景技术

铝合金，是以铝为基体元素，然后加入一种或多种合金元素组成的合金。铝合金的密度低，但强度比较高，而且具有优良的导电性、导热性和抗蚀性等，使得铝合金材料在电力行业得到了较为广泛的应用，随着人们对产品的轻量、低成本的要求日益强烈，铝合金由于其在这两方面均有显著的优势，愈发受到重视。

随着对铝合金材料研究的深入，现有铝合金材料种类较多，各种铝合金材料的性能也存在较大差异，现有的铝合金材料在导电性能、抗腐蚀性能、机械性能、成型性能以及使用寿命等方面均有进一步提升的空间，以使其综合性能达到更优，由于铝合金耐腐蚀好、密度小等优点，其在建筑领域得到了广阔的应用，但是由于自然环境中的污染因素始终存在，迫切需要耐腐蚀性能、韧性和强度需要进一步提高，密度逐渐减小的铝合金建筑材料。针对相关技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题，本发明的目的是具有高强度高韧性及优异的抗开裂性，能有效延长使用寿命，降低成本，通过合理限定各添加元素在铝合金材料中的含量，保障了铝合金型材各性能之间的匹配，使铝合金型材具有较好的综合性能，成型容易，还具有良好的耐腐蚀性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法，所述铝合型材的组分及各组分的质量百分比为：Si2～6％、Mg1～3％、Mn0.6～1.4％、Fe1.2～1.8％、Sr0.04～0.08％、Er0.04～0.08％，Cu3.6～4.2％、Cr0.2～0.32％、Zr0.15～0.25％、Be0.05～0.1％、Zn0.1～0.16％、Ti0.2～0.35％、Ni0.12～0.25％、V0.08～0.2％、La0.01～0.06％、B 0.01～0.04％、RE0.2～0.4％、Yb0.01～0.03％，其余为Al和杂质，Mg/Si比为7-8，其他单个杂质≤0.005％，且杂质总和≤0.1％，铝合金中强化相Mg2Si平均含量为0.6-0.8％，强化相Mg2Si平均尺寸为30-50nm，过剩游离硅含量为0.04-0.08％，屈服强度为520-580MPa，抗拉强度为620-640MPa，硬度为30-45Hw。

在本发明的较佳实施方式中，所述Fe与Si的质量比为3.4～3.8：1。

在本发明的较佳实施方式中，所述铝合金材料中Mn的质量百分比含量为0.80～1.4％，所述铝合金材料中Ti的质量百分比含量为0.004～0.018％，所述铝合金材料中B的质量百分比含量为0.006～0.018％。

在本发明的较佳实施方式中，所述铝合金材料的抗拉强度为130～180MPa，伸长率不低于14％，0.3％弹性极限应力不低于70MPa，耐冲击性不低于14j/m。

一种如权利要求1-4所述的一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照组分配比，分别取99.9％以上的工业纯铝为基体，先将纯铝加入熔炼炉中，加热并搅拌使合金完全熔化，纯铝熔化温度设置为680-740℃；

S2、待S1中的Al熔化后依次加入适当数量的Si、Mg、Mn、Fe、Sr、Er，另外La、B、RE、Yb，以低熔点的中间合金形式加入，继续升温至780～800℃，待熔化后，加入表面覆盖剂；