镁铝合金及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种镁铝合金及其制造方法，按照重量百分比计，该合金包括：Mgl.5～2.2％；Si1.5～2.2％；Cu0.5～1.2％；Mn0.3～0.5％；Ti0.2～0.4％；精炼剂1～1.5％；余量为Al。本发明的铝合金合金的力学性能及成型性能得以提升，且组织均匀，偏析少，成分稳定。其制造方法工艺合理，合成效果理想，产品质量佳。
【专利说明】镁铝合金及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及合金领域技术，尤其涉及一种Al-Mg-S1-Cu-Mn-Ti合金及其制造方法。
【背景技术】
[0002]镁铝合金因其高强度及高刚度的特点，广泛应用于各行各业中，包括机械零件、飞机、汽车、精密仪器、无线电器材、建筑外壳、机器外壳、电子消费品、家用电器等。
[0003]目前，常用车身板用铝合金主要有Al-Cu-Mg基(2000系)，Al-Mg基(5000系)，Al-Mg-Si基(6000系)合金。其中2000系及6000系是热处理可强化合金，5000系是热处理不可强化合金。2000系Al-Cu-Mg合金具有良好的锻造性、高强度及良好的焊接性能，但其抗腐蚀性较差。5000系Al-Mg基合金，其强度、成型性能和抗腐蚀性能都较好，但其锻造性较差，并局域延迟屈服，且为热处理不可强化合金。6000系Al-Mg-Si合金，具有合适的强度和成形性能，并且是可热处理化合金，因此，用于车身板的铝合金主要集中于6000系铝合金。[0004]铝合金中包括的以下元素:Mg、S1、Cu、Mn、Ti等，各元素不是孤立起作用，其影响是想干的，其中任何一种成分的多少均为对合金的某些性能带来变化。现有的铝合金中在力学性能、成型性能、组织均匀性、偏析性等方面均有进一步提升的空间。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于提供一种在力学性能、成型性能、组织均匀性、偏析性方面有所提升的铝合金，以满足行业的制造要求。
[0006]本发明要解决的技术问题还在于提供一种镁铝合金的制造方法，以获取较佳力学性能及成型性能、组织均匀、偏析少的铝合金。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种镁铝合金，按照重量百分比计，该合金包括:Mgl.5 ~2.2 % ;Sil.5 ~2.2 % ；Cu0.5 ~1.2 % ；Mn0.3 ~0.5 % ；Ti0.2 ~
0.4%;精炼剂I~1.5% ;余量为Al。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述Mg的含量为1.7%~2.0%，所述Si的含量为
1.6%~2.0%，所述Cu的含量为0.?%~1.0%，所述Mn的含量为0.35%~0.45%，所述Ti的含量为0.25%~0.35%，所述精炼剂的含量为1.2%~1.4%。
[0009]作为本发明的进一步改进,所述Mg的含量为1.8%,所述Si的含量为1.9%,所述Cu的含量为0.8%，所述Mn的含量为0.4%，所述Ti的含量为0.3%，所述精炼剂的含量为1.3%，余量为Al。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述合金中还包括重量百分比为0.1%~0.2%的铁。
[0011]相应地，制造镁铝合金的方法，包括如下步骤:按照上述质量百分比，将一定量的锰铝合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温，炉温调升至880°C~980°C，待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金，熔化为铝合金液；降低铝合金液的温度至730°C~770°C，向铝合金液中加入镁块，搅拌，将精炼剂用铝箔包好，然后用钟罩压入铝液中，精炼8~12分钟，进行扒渣；其中，生产过程中在流槽处添加所需加入的镁，并辅以保护气氛，所述保护气氛包括C02、SF6，所述CO2及SF6的体积比为20~33:67~80 ;使溶液温度保持在770V~790°C，静置25~35分钟，扒渣后浇注得到产品。
[0012]作为本发明的进一步改进，所用招钛娃合金的成分为:Sil.0~1.5wt %,Ti0.15 ~0.25wt%。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述铝钛硅合金是通过直接电解方式得到。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述精炼剂包括硝酸钾和石墨粉，硝酸钾、石墨粉重量百分比为20~30:1。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述加入铝钛硅合金、镁锭及铝铜合金的步骤之前需进行预热，预热温度为170°C~210°C，时间为1~1.5小时。
[0016]本发明的有益效果是，本发明的铝合金合金的力学性能及成型性能得以提升，且组织均匀，偏析少，成分稳定。其制造方法工艺合理，合成效果理想，产品质量佳。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实例对本发明作进一步描述，以下实施例中的质量百分含量的取值范围，表示原料的可以该含量范围内任取质量，每个实施例都可以形成多种用量关系。
[0018]实施例一:
[0019]一种铝合金，按照重量百分比计，该合金包括:Mgl.5~2.2% ；Sil.5~2.2 % ;Cu0.5 ~1.2% ；Mn0.3 ~0.5% ；Ti0.2 ~0.4% ;精炼剂 1 ~1.5% ;余量为 Al。
[0020]上述镁铝合金的制造方法，包括如下步骤:按照权利要求1所述的质量百分比，将一定量的锰铝合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温，炉温调升至880°C~980°C，待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金，熔化为铝合金液；降低铝合金液的温度至730°C~770°C，向铝合金液中加入镁块，搅拌，将精炼剂用铝箔包好，然后用钟罩压入铝液中，精炼8~12分钟，进行扒渣；其中，生产过程中在流槽处添加所需加入的镁，并辅以保护气氛，所述保护气氛包括C02、SF6，所述CO2及SF6的体积比为20~33:67~80 ;使溶液温度保持在770V~790°C，静置25~35分钟，扒渣后浇注得到产品。本方法可有效降低镁锭的烧损率，其烧损率稳定维持在3%以下，从而提升镁铝合金的制造工艺，避免不必要的浪费。其中，所述加入铝钛硅合金、镁锭及铝铜合金的步骤之前需进行预热，预热温度为170。。~210°C，时间为I~1.5小时。
[0021]优选地，在本实施方式中，所用铝钛硅合金的成分为:Sil.0~1.5wt%，Ti0.15~0.25wt%。所述铝钛硅合金是通过直接电解方式得到。所述精炼剂包括硝酸钾和石墨粉，硝酸钾、石墨粉重量百分比为20~30:1。
[0022]实施例二:
[0023]一种镁铝合金，包括以下组分(按照重量百分比):所述Mg的含量为1.7%~2.0%,所述Si的含量为1.6 %~2.0 %，所述Cu的含量为0.7 %~1.0 %，所述Mn的含量为0.35 %~0.45 %，所述Ti的含量为0.25 %~0.35 %，所述精炼剂的含量为1.2 %~1.4%，余量为Al。其制造方法与实施例一相同。
[0024]实施例三:[0025]一种镁铝合金，包括以下组分(按照重量百分比):所述Mg的含量为1.8%，所述Si的含量为1.9%，所述Cu的含量为0.8%，所述Mn的含量为0.4%，所述Ti的含量为
0.3%，所述精炼剂的含量为1.3%，余量为Al。其制造方法与实施例一相同。
[0026]实施例四:
[0027]—种镁铝合金，包括以下组分(按照重量百分比):所述Mg的含量为1.8%，所述Si的含量为1.9%，所述Cu的含量为0.8%，所述Mn的含量为0.4%，所述Ti的含量为
0.3%，所述精炼剂的含量为1.3%，以及0.1 %~0.2%的铁，余量为Al。其制造方法与实施例一相同。
[0028]实验数据:
[0029]下表为不同成分的镁铝合金各类指标参数，其中对比合金为现有
[0030]技术的产品，合金一至合金四为本发明所制得的产品。
[0031]
【权利要求】
1.一种镁铝合金，其特征在于，按照重量百分比计，该合金包括:
2.根据权利要求1所述的镁铝合金，其特征在于，所述Mg的含量为1.7%~2.0%，所述Si的含量为1.6 %~2.0 %，所述Cu的含量为0.7 %~1.0 %，所述Mn的含量为0.35 %~0.45%，所述Ti的含量为0.25%~0.35%，所述精炼剂的含量为1.2%~1.4%。
3.根据权利要求2所述的镁铝合金，其特征在于，所述Mg的含量为1.8%，所述Si的含量为1.9%，所述Cu的含量为0.8%，所述Mn的含量为0.4%，所述Ti的含量为0.3%，所述精炼剂的含量为1.3%,余量为Al。
4.根据权利要求3所述的镁铝合金，其特征在于，所述合金中还包括重量百分比为0.1%~0.2%的铁。
5.一种制造权利要求1所述的镁铝合金的方法，包括如下步骤: 按照权利要求1所述的质量百分比，将一定量的锰铝合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温，炉温调升至880°C~980°C，待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金，熔化为招合金液； 降低铝合金液的温度至730°C~770°C，向铝合金液中加入镁块，搅拌，将精炼剂用铝箔包好，然后用钟罩压入铝液中，精炼8~12分钟，进行扒渣；其中，生产过程中在流槽处添加所需加入的镁，并辅以保护气氛，所述保护气氛包括C02、SF6，所述CO2及SF6的体积比为20 ~33:67 ~80 ； 使溶液温度保持在770V~790°C，静置25~35分钟，扒渣后浇注得到产品。
6.根据权利要求5所述的镁铝合金的制造方法，其特征在于，所用铝钛硅合金的成分为:Sil.0 ~1.5wt%, Ti0.15 ~0.25wt%。
7.根据权利要求6所述的镁铝合金的制造方法，其特征在于，所述铝钛硅合金是通过直接电解方式得到。
8.根据权利要求7所述的镁铝合金的制造方法，其特征在于，所述精炼剂包括硝酸钾和石墨粉，硝酸钾、石墨粉重量百分比为20~30:1。
9.根据权利要求5所述的镁铝合金的制造方法，其特征在于，所述加入铝钛硅合金、镁锭及铝铜合金的步骤之前需进行预热，预热温度为170°C~210°C，时间为I~1.5小时。
【文档编号】C22C21/02GK103556009SQ201310540723
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】许剑, 卢秋虎, 李栋, 唐佳, 许又双 申请人:张家港市昊天金属科技有限公司