[发明专利]一种铝镉合金材料及其制备方法

说明书

本发明涉及合金材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种铝镉合金材料及其制备方法，其技术方案要点是，按质量百分数计，包括以下组分：镁0.1‑1.2％，钛0.1‑1.2％，镉1.2‑21.0％，铬0.1‑1.2％，硅≤0.02％，其余为铝与杂质，且所述杂质的总含量≤0.1％。本发明可将镉元素添加至铝合金中，并复合添加镁、钛、铬等合金化元素，铝镉合金材料具有高的强度、硬度、韧性和良好的抗腐蚀性能，既适用于制造挤压成型的变形合金产品，亦适用于制造高压或低压铸造和重力铸造及锻压产品，通用性强。

技术领域

本发明涉及一种合金材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种铝镉合金材料及其制备方法。

背景技术

铝合金，即以铝为基体添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属合金之一。铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金具有较高的强度，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。

现有的铝合金材料品种繁多，按其成分和加工方法分为变形铝合金和铸造铝合金，但每种合金因其自身的特性，只能在某一领域使用。如用途用量最广的6061铝合金与6063铝合金只适用于制造挤压型材，不可用于制造铸造产品，其优点无法在铸造产品上得以发挥。传统铝合金无法同时兼具用于变形加工与铸造成型的特性，机械性能一般。此外，传统铝合金多以铝为基体，添加镁、铜或硅等合金元素，因铝、镉经过研究没有共晶点，无法制成铝镉合金。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种铝镉合金材料及其制备方法，同时兼具可用于制造挤压型材和铸造产品的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种铝镉合金材料，按质量百分数计，包括以下组分：

镁0.1-1.2％，钛0.1-1.2％，镉1.2-21.0％，铬0.1-1.2％，硅≤0.02％，其余为铝与杂质，且所述杂质的总含量≤0.2％。

在其中一个实施例中，所述铝、镁和镉分别选自工业纯铝、工业纯镁和工业纯镉，所述钛和铬分别以铝钛中间合金和铝铬中间合金加入。

在其中一个实施例中，所述铝的纯度不小于99.95％，所述镉和镁的纯度不小于99.9％，所述铝钛合金和所述铝铬合金的纯度不小于99.9％。

在其中一个实施例中，所述铝镉合金材料的极限抗拉强度为442MPa，弯曲极限强度为253MPa，受拉屈服强度≤402MPa，弯曲屈服强度为≤103MPa。

上述铝镉合金材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、按质量百分数准备铝、镁、钛、镉和铬原料；

S2、加入铝原料并对其进行熔炼，获得铝液；

S3、往所述铝液中加入镁、钛和铬原料，加热至完全熔化后搅拌均匀，获得第一熔炼液；

S4、往所述第一熔炼液中加入镉原料，完全熔化后搅拌均匀，获得第二熔炼液；

S5、对所述第二熔炼液依次进行精炼、除渣、除气及浇铸，得到铝镉合金材料。

在其中一个实施例中，所述S2-S3的熔炼温度为750-780℃，所述S4-S5的熔炼温度≤710℃。

上述一种铝镉合金材料及其制备方法，具有以下有益效果：

其一，本发明既适用于制造挤压成型的变形合金产品，亦适用于制造高压或低压铸造和重力铸造及锻压产品，且可通过多种方式(车、铣、雕、切等)进行加工，通用性强；