[发明专利]一种高强韧结构件用铝镁合金材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种高强韧结构件用铝镁合金材料及制备方法，属于铝镁合金技术领域，以质量百分比计，包括以下组分：Si1.5‑2.5％，Fe≤0.25％，Mg4.0‑6.0％，Mn0.5‑1.2％，Ti0.05‑0.15％，V0.01‑0.1％，Cu≤0.3％，Be0.001‑0.005％，Zn≤0.1％，Cr≤0.05％，P≤0.002％，Na≤0.001％，Ca≤0.001％，Li≤0.001％，Ga≤0.05％，余量为Al和不可避免的杂质；该铝镁合金材料主要应用于大尺寸、结构复杂、强韧性要求较高的结构件的生产，可满足抗拉强度≥340Mpa、屈服强度≥200Mpa、延伸率≥15％的性能要求。

技术领域

本发明涉及铝镁合金技术领域，特别是涉及一种高强韧结构件用铝镁合金材料及制备方法。

背景技术

汽车方向盘骨架和安全带卷轴是汽车的主要安全件，对人体的保护具有重大意义。采用铝合金材料具有结构集成化、易加工成型、良好的性能稳定性的特点。铝合金压铸可一次铸造成形，同时还有以下四大优势：

(1)使用寿命长。铝合金经过模拟老化试验表明其使用寿命在20年以上，远远超过了其他传统钢铁材料。

(2)阻燃、无烟、无毒。铝合金材料的阻燃性等级可达FV0，在高温灼烧下发烟量级别达15级，烟气无毒，毒性级别为ZA1(准安全一级)。

(3)抗老化性能。在金属材料中，铝有着优秀的抗老化性能。经过抗老化性能测试表明，使用地点不同，所处气候带不同，其表面最大老化厚度为20年小于50μm。

汽车方向盘骨架和安全带卷轴作为汽车的主要安全件，合金应具有优越的抗疲劳性、良好的韧性，及较好的强度。

铝镁合金具有良好的抗蚀性、可焊性和光辉性，故因其良好的综合性能而广泛应用于航空航天、电子电气、交通运输、桥梁建筑等领域，并在能源、日用品、文体用品等领域具有广阔的应用前景。由于铝镁合金具有巨大的市场潜力，正受到各国的重视，但普通的铝镁合金力学性能相对较差，难以进行复杂零件的成形以及获得高强度的结构零件。因此，制约了其在复杂、高强铝镁合金产品上的应用和推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强韧结构件用铝镁合金材料及制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，该铝镁合金材料可一次铸造成型，具有易加工成型、力学性能良好和性能稳定的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种高强韧结构件用铝镁合金材料，以质量百分比计，包括以下组分：

Si1.5-2.5％，Fe≤0.25％，Mg4.0-6.0％，Mn0.5-1.2％，Ti0.05-0.15％，V0.01-0.1％，Cu≤0.3％，Be0.001-0.005％，Zn≤0.1％，Cr≤0.05％，P≤0.002％，Na≤0.001％，Ca≤0.001％，Li≤0.001％，Ga≤0.05％，余量为Al和不可避免的杂质。

进一步地，所述不可避免的杂质中单种元素含量≤0.02wt％，总含量≤0.15wt％。

本发明还提供一种上述的高强韧结构件用铝镁合金材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照比例准备原料备用；

(2)将熔炉升温至760-780℃进行保温，投入各种原料并加热至熔化，得到第一合金液；

(3)将第一合金液经除渣、除气和静置后，得到第二合金液；

(4)将第二合金液在线除气、过滤和铸造，得到高强韧结构件用铝镁合金材料。

进一步地，在步骤(3)中，所述除渣时调整熔炉温度至730-750℃，加入2-2.5wt‰精炼剂进行净化处理。

进一步地，所述精炼剂选自Mg基精炼剂。