[发明专利]一种具有优异氧化效果的高强度铝合金及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种具有优异氧化效果的高强度铝合金及其制备方法和应用。该合金包含以下按质量百分比计的组分：Si为0.6～0.9％，Mg为0.8～1.1％，Fe≤0.20％，Cu为0.5～1.0％，Mn为0.2～0.5％，Ti为0.015～0.03％，B为0.0006～0.0012％，其他杂质总量＜0.15％，余量为Al；其中，Mg和Si的质量比为：Mg/Si＝1.15～1.45。本发明的铝合金具有较高强度，同时具备优良的阳极氧化性能、焊接性能和抗应力腐蚀性能，可以作为制造高强度、高装饰性的工业用铝合金材料，如电子结构件、轻量化汽车部件等。

主权项

1.一种具有优异氧化效果的高强度铝合金的制备方法，其特征在于，该合金包含以下按质量百分比计的组分：Si为0.6～0.9％，Mg为0.8～1.1％，Fe≤0.20％，Cu为0.5～1.0％，Mn为0.2～0.5％，Ti为0.015～0.03％，B为0.0006～0.0012％，其他杂质总量＜0.15％，余量为Al；其中，Mg和Si的质量比为：Mg/Si＝1.15～1.45；其制备过程包括如下步骤：(1)按照上述质量百分比进行备料，其中，铝和镁采用铝锭和镁锭；(2)将铝锭加热到730～760℃进行熔化，再加入镁锭和中间合金，搅拌熔化，得到铝合金液I；(3)向铝合金液中加入精炼剂，再通入氩气对铝合金液进行精炼，扒渣、静置，得到铝合金液II；(4)将铝合金液II放入流槽，再加入晶粒细化剂进行在线晶粒细化处理，得到铝合金液III；(5)将铝合金液III于700～730℃条件下进行铸造，得到铝合金铸锭A；(6)将铝合金铸锭A先升温至500～530℃保温2～4小时，然后继续升温至550～570℃保温6～24小时，再水雾强冷至室温，得到铝合金铸锭B；(7)将铝合金铸锭B加热至540～560℃保温2～4小时，然后降温至480～530℃进行挤压成形，再进行在线淬火，得到挤压铝合金；(8)人工时效处理：将挤压铝合金加热至180～195℃保温3～8小时，得到具有优异氧化效果的高强度铝合金；步骤(1)中所述的铝锭为纯度≥99.9％的铝锭；步骤(1)中所述的镁锭为纯度≥99.95％的镁锭；步骤(2)中所述的中间合金为Al‑20Cu、Al‑12Si和Al‑20Mn合金；步骤(3)中所述的精炼剂的添加量为按每吨铝合金液I配比0.5～2公斤精炼剂计算；步骤(3)中所述的氩气为纯度≥99.99％的高纯氩气；步骤(3)中所述的精炼的时间为10～25分钟；步骤(3)中所述的静置的时间为30～60分钟；步骤(4)中所述的晶粒细化剂为Al‑5Ti‑0.2B合金杆；所述的Al‑5Ti‑0.2B合金杆的添加量为按每吨铝合金液II配比3～6公斤Al‑5Ti‑0.2B合金杆计算；步骤(4)中所述的得到铝合金液III还包括在线除气过滤处理的步骤：将铝合金液III依次流过设置在流槽上旋转速度为400～500转/分钟、氩气流量为2～3立方米/小时的旋转石墨转子和孔隙度为60～80ppi的泡沫陶瓷过滤板，进行在线除气过滤处理；步骤(5)中所述的铸造为在铸造速度为100～200毫米/分钟、冷却水压力大于0.2MPa，水温小于40℃的条件下进行半连续铸造；步骤(7)中所述的加热为采用铝棒加温炉进行加热；步骤(7)中所述的得到挤压铝合金还包括拉伸矫直的步骤：所述的拉伸为使用拉伸机进行拉伸；所述的拉伸矫直的拉伸量为1～3％；步骤(7)中所述的挤压的速度为5～20米/分钟，挤压比为30～80，模具温度为420～480℃；步骤(7)中所述的在线淬火为穿水冷却至室温；步骤(8)中所述的人工时效处理前停放的时间少于24小时。