[发明专利]铝镁硅合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种铝镁硅合金及其制备方法，该铝镁硅合金的元素以质量百分比计包括Mg：5.5‑7.0%，Si：1.4‑2.8%，Mn：0.4‑0.8%，Ti：0.10‑0.35%，V：0.15‑0.40%，其中Ti：V=1：（1‑1.5），余量为Al以及不大于0.05%的杂质元素。本发明的铝镁硅合金是以Al元素为基体，以镁和硅为主要合金化元素的铸造铝合金，通过合理配比上述各元素，尤其对Ti和V进行限定，使铝镁硅合金具有较高的强度和韧性，同时提高合金的延伸率。

技术领域

本发明涉及铝合金领域，特别涉及一种铝镁硅合金，同时本发明还涉及一种上述铝镁硅合金的制备方法。

背景技术

铝镁硅合金是一种复合材料，由铝、镁和硅三种金属组成。它们之间存在明显的化学键，并经过一定的加工处理产生强大的物理结构，具有优越的力学性能，中等强度,耐蚀性高,塑性加工性能和焊接性良好，可以广泛应用于国民经济建设的各个领域。但是绝大部分压铸铝合金强度中等、且韧性较差(延伸率＜5％)，例如ADC12和A380等传统压铸铝合金。为了提高合金韧性，通常做法是加入一定量的变质剂，以细化铝镁硅合金的晶粒。变质剂常常包括稀土元素，但是稀土元素产量低，价格昂贵，造成生产成本上升。因此合理配比合金元素，提高合金强韧性是具有现实意义的。另外，现有技术也采用对铝镁硅合金进行热处理的方法进行强化，但是其效果不明显，而且热处理的过程需消耗燃料，进一步提高了加工成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种铝镁硅合金，通过控制各元素配比，以提高合金的强韧性。

一种铝镁硅合金，其特征在于：所述铝镁硅合金的元素以质量百分比计包括Mg：5.5-7.0%，Si：1.4-2.8%，Mn：0.4-0.8%，Ti：0.10-0.35%，V：0.15-0.40%，其中Ti：V=1：（1-1.5），余量为Al以及不大于0.05%的杂质元素。

进一步的，所述铝镁硅合金的元素以质量百分比计包括Mg：6.5-7.0%，Si：1.8-2.2%，Mn：0.6-0.8%，Ti：0.10-0.35%，V：0.15-0.40%，其中Ti：V=1：（1-1.5），Fe：≤0.5%，余量为Al以及不大于0.05%的不可避免杂质元素。

进一步的，所述杂质元素包括P，P：≤0.02%。

进一步的，所述杂质元素包括Sn，Sn：≤0.008%。

进一步的，该铝镁硅合金的第二相包括Mg2Si和体积分数大于5%的Al-Mg-Ti，且Al-Mg-Ti的平均颗粒尺寸小于1μm。

本发明还提出了一种铝镁硅合金的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

S1、按各合金元素的重量百分比备料；原料包括纯镁、纯铝，以及铝硅中间合金、铝锰中间合金、铝钛中间合金和铝钒中间合金；

S2、先将纯铝熔化加热至760-780℃，随后添加铝锰中间合金和铝硅中间合金进行熔化，熔化完毕后降温至700-720℃，对熔体进行保护，随后加入纯镁，进行熔化；

S3、升温至750-760℃，加入铝钛中间合金和铝钒中间合金，进行合金细化处理，然后将精炼剂粉末随气体通入熔体；

S4、将熔体阶梯降温后进行浇铸或压铸工序操作，完成合金锭生产或者压铸件生产。

进一步的，步骤S3中所述精炼剂为不含Na离子的盐类熔剂。

进一步的，步骤S4中的降温过程为以15-18℃/min的速度将熔体迅速降温至700-710℃，静置15-20min，继续降温至680-690℃，静置10-15min，然后降温至660-680℃后进行浇铸或压铸。

进一步的，步骤S4中，使用所述压铸铝镁硅合金进行压铸件生产时，压射速度为2-4m/s。