一种添加稀土元素铒和镱的Al-Mg合金的制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种镁铝合金的制备工艺，特别涉及一种添加稀土元素铒和镱的Al-Mg合金的制备工艺。
【背景技术】
[0002]今后的工作目标21世纪是铝镁合金飞速发展的时代，发达国家已经领导了世界铝镁合金的新潮流，而目前我国的铝镁合金行业还十分薄弱。因此，要想使我国在激烈的世界高新技术竞争中占据一席之地，必须尽快地开展铝镁合金关键技术的系统研究，建立铝镁合金零部件的技术标准，研制铝镁合金开发专用设备，开发铝镁合金的合金化、熔炼、成形工艺优化与控制技术。结合我国的具体国情，充分发挥我国拥有充足的镁资源、广阔的铝镁合金产品应用领域、发展铝镁合金压铸的良好技术基础等优势，借鉴几十年来发达国家发展铝镁合金的经验，搞好产、学、研结合。尤其是在当前西部开发中，引进外资，充分利用丰富的盐湖镁资源及电力资源，重点扶持汽车、计算机、通讯等领域的几个铝镁合金产品的开发，并以这些产品为龙头建立起采用先进技术、符合环保要求的高效率铝镁合金压铸生产体系，尽快将原材料转化为高附加值的铝镁合金产品，并通过优质铝镁合金的广泛应用，提高我国与铝镁合金相关行业产品的竞争力，促进整个国家的经济发展。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供一种Al-Mg合金的制备工艺，以制备得到性能优异的Al-Mg合金。
[0004]本发明的技术方案是:一种添加稀土元素铒和镱的Al-Mg合金的制备工艺，包含以下步骤:
1)熔炼炉选7.5kw的普通电阻炉，石墨坩埚，使用前将坩埚、熔炼工具，除净残余的金属和氧化皮等，并将所有与合金液接触部位涂上防护涂料，以免对实验结果产生干扰；
2)以块状称好的铝块放到坩埚内，熔炼炉设定熔化温度为720°C，镁以块状形式加入，加入时采用钟罩压入，搅拌均匀；
3)用精炼剂进行精炼，精炼时间为5min，保温I小时；
4)浇注前要在金属型表面涂上一层涂料，以改善铸型表面质量，使用时将涂料直接刷涂到模具上；
5)保温结束后先进行打渣，然后将加热到200°C的铁铸模准备好，进行浇铸，浇铸时注意把握好浇铸速度，使熔体均匀的流入；
6)取出浇铸出的样品进行固溶，固溶参数为时间16h，温度430±5°C，出炉之后采用油淬。
[0005]涂料成分质量百分比:水玻璃:5%，热水:65%，ZnO:30%。
[0006]本发明的有益效果:1、铝镁合金在430±5°C固溶处理后，其机械性能(抗拉强度及延伸率)有所增高，原因是固溶处理可使铝中的金属间化合物相溶入铝中形成铝的固溶体，从而达到净化晶界，提高合金强度和硬度。
[0007]2、稀土元素Er和Yb与微量元素Zr和Sc的加入是招合金熔铸时增加成分过冷，减少合金中的气体和杂质；另外Er以及Yb细化铝镁合金的晶粒组织，起到了很好的细晶强化作用，提高合金的强度和硬度，进而使铝镁合金的机械性能大大提高。
[0008]3、钪和锆的组合加入强度提高最明显大约是对比组的1.34倍。
[0009]4、加入铒后固溶后反而没有固溶前强度高。
【具体实施方式】
[0010]一种添加稀土元素铒和镱的Al-Mg合金的制备工艺，包含以下步骤:
1)熔炼炉选7.5kw的普通电阻炉，石墨坩埚，使用前将坩埚、熔炼工具，除净残余的金属和氧化皮等，并将所有与合金液接触部位涂上防护涂料，以免对实验结果产生干扰；
2)以块状称好的铝块放到坩埚内，熔炼炉设定熔化温度为720°C，镁以块状形式加入，加入时采用钟罩压入，搅拌均匀；
3)用精炼剂进行精炼，精炼时间为5min，保温I小时；
4)浇注前要在金属型表面涂上一层涂料，以改善铸型表面质量，使用时将涂料直接刷涂到模具上；
5)保温结束后先进行打渣，然后将加热到200°C的铁铸模准备好，进行浇铸，浇铸时注意把握好浇铸速度，使熔体均匀的流入；
6)取出浇铸出的样品进行固溶，固溶参数为时间16h，温度430±5°C，出炉之后采用油淬。
[0011]涂料成分质量百分比:水玻璃:5%，热水:65%，ZnO:30%。
[0012]O号:铝镁合金，11号:含铒0.25%的铝镁合金，12号:含铒0.2%的铝镁合金，13号:含铒0.15%的招镁合金，21号:含镱0.4%的招镁合金，22号:含镱0.6%的招镁合金，23号:含镱0.8%的招镁合金，
未经过固溶处理的试棒抗拉强度明显低于处理过后的试棒。固溶处理后铝镁合金的抗拉强度约为处理前的1.07倍，加入0.15%的铒固溶处理后的抗拉强度约为处理前的0.79倍即固溶后强度反而变小，加入0.6%的镱固溶处理后的抗拉强度约为处理前的1.21倍，力口入0.35%的钪固溶处理后的抗拉强度约为处理前的1.31倍，加入0.4的锆固溶处理后的抗拉强度约为处理前的1.24倍，加入0.2%纯稀土固溶处理后的抗拉强度约为处理前的1.18倍，加入0.2%钪和0.2%锆固溶处理前后的抗拉强度变化不大。
[0013]固溶前:加入0.15%铒后的抗拉强度约为对比组的1.15倍，加入0.6%镱后的抗拉强度约为对比组的1.14倍，加入0.35%钪后的抗拉强度约为对比组的1.20倍，加入0.4%锆后的抗拉强度约为对比组的1.18倍，加入0.2%纯稀土后的抗拉强度约为对比组的1.15倍，0.2%钪和0.2%锆的组合加入后的抗拉强度约为对比组的1.34倍。
[0014]固溶后:加入0.15%铒后的抗拉强度约为对比组的0.85倍，加入0.6%镱后的抗拉强度约为对比组的1.29倍，加入0.35%钪后的抗拉强度约为对比组的1.47倍，加入0.4%锆后的抗拉强度约为对比组的1.37倍，加入0.2%纯稀土后的抗拉强度约为对比组的1.27倍，0.2%钪和0.2%锆的组合加入后的抗拉强度约为对比组的1.25倍。
[0015]1，铝镁合金在430±5°C固溶处理后，其机械性能(抗拉强度及延伸率)有所增高，原因是固溶处理可使铝中的金属间化合物相溶入铝中形成铝的固溶体，从而达到净化晶界，提高合金强度和硬度。
[0016]2,稀土元素Er和Yb与微量元素Zr和Sc的加入是招合金熔铸时增加成分过冷，减少合金中的气体和杂质；另外Er以及Yb细化铝镁合金的晶粒组织，起到了很好的细晶强化作用，提高合金的强度和硬度，进而使铝镁合金的机械性能大大提高。
[0017]3，钪和锆的组合加入强度提高最明显大约是对比组的1.34倍。
[0018]4,加入铒后固溶后反而没有固溶前强度高。
【主权项】
1.一种添加稀土元素铒和镱的Al-Mg合金的制备工艺，其特征在于:包含以下步骤: 1)熔炼炉选7.5kw的普通电阻炉，石墨坩埚，使用前将坩埚、熔炼工具，除净残余的金属和氧化皮等，并将所有与合金液接触部位涂上防护涂料，以免对实验结果产生干扰； 2)以块状称好的铝块放到坩埚内，熔炼炉设定熔化温度为720°C，镁以块状形式加入，加入时采用钟罩压入，搅拌均匀； 3)用精炼剂进行精炼，精炼时间为5min，保温I小时； 4)浇注前要在金属型表面涂上一层涂料，以改善铸型表面质量，使用时将涂料直接刷涂到模具上； 5)保温结束后先进行打渣，然后将加热到200°C的铁铸模准备好，进行浇铸，浇铸时注意把握好浇铸速度，使熔体均匀的流入； 6)取出浇铸出的样品进行固溶，固溶参数为时间16h，温度430±5°C，出炉之后采用油淬。2.根据权利要求1所述的一种添加稀土元素铒和镱的Al-Mg合金的制备工艺，其特征在于:涂料成分质量百分比:水玻璃:5%，热水:65%，ZnO:30%。
【专利摘要】本发明公开了一种添加稀土元素铒和镱的Al-Mg合金的制备工艺，其特征在于：包含以下步骤：1）熔炼炉选7.5kw的普通电阻炉，石墨坩埚，使用前将坩埚、熔炼工具，除净残余的金属和氧化皮等，并将所有与合金液接触部位涂上防护涂料，以免对实验结果产生干扰；2）以块状称好的铝块放到坩埚内，熔炼炉设定熔化温度为720℃，镁以块状形式加入，加入时采用钟罩压入，搅拌均匀；3）用精炼剂进行精炼，精炼时间为5min，保温1小时；4)浇注前要在金属型表面涂上一层涂料，以改善铸型表面质量，使用时将涂料直接刷涂到模具上；5）保温结束后先进行打渣，然后将加热到200℃的铁铸模准备好，进行浇铸，浇铸时注意把握好浇铸速度，使熔体均匀的流入；6）取出浇铸出的样品进行固溶，固溶参数为时间16h，温度430±5℃，出炉之后采用油淬。
【IPC分类】C22C1/02, C22C1/06, C22F1/047
【公开号】CN105200251
【申请号】CN201410288227
【发明人】马琳
【申请人】马琳
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年6月25日