一种铝合金及其制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种铝合金，按照重量百分比含量含有：Si：0.75-0.86%，Fe：0.45-0.68%，Cu：0.002-0.016%，Mg：0.002-0.016%，Mn：0.002-0.016%，Cr：0.00068-0.0016%，Ti：0.014-0.025%，V：0.014-0.025%，Zn：0.032-0.56%，Sr：0.008-0.025%，Sb：0.026-0.05%，Ca：0.026-0.05%，Li：0.026-0.05%，余量为Al。本发明还提出该合金的制作方法。该合金轻便，成本低，具有很好的耐蚀性，且是非常好的回收再利用的环保材料，使得此类铝合金具有广阔的发展前景。
【专利说明】一种错合金及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铝合金材料领域，尤其是一种铝合金及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 铝合金的密度小，它的密度接近2. 7g/，约为铁或铜的1/3 ;铝合金的强度高，经 过一定程度的冷加工可强化基体强度，部分牌号的铝合金还可以通过热处理进行强化处 理；铝合金的导电导热性能仅次于银、铜和金；铝合金的表面易自然生产一层致密牢固的 AL203保护膜，能很好的保护基体不受腐蚀。通过人工阳极氧化和着色，可获得良好铸造性 能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。
[0003] 铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具 有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采 用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。
[0004] 铝合金在现代工业上应用甚为广泛，其主要原因为其具有以下特性：轻量性、耐 蚀性、成形性、强度性、切削性、表面处理性、导电性、易加工性、无毒性、无磁性、熔接性、导 热性、无低温脆性、再生性、反射性，铝之价格虽较一般碳钢高，但易於回收重熔使用，为地 球上可充分且有效利用之资源，是非常好的回收再利用的一种环保材料。未来汽车产业的 发展趋势，铝的应用会越来越广泛，越来越多，因为铝这种金属的矿藏非常丰富，回收又更 为简便；铝是一种轻金属，具有很高的导电能力，被大量用于电器设备和做高压电缆。其合 金的特性也越来越丰富，随着技术的进步，某一天某种铝合金完全取代钢材也不是没有可 能。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高强铝合金及其制作方法，该制作方 法成本低且简便易行，获得的铝合金具有较高的强度，使得此类铝合金具有广阔的发展前 旦 -5^ 〇
[0006] 为达此目的，本发明采用以下技术方案： 一种铝合金，按照重量百分比含量含有=Si :0. 75-0. 86%，Fe :0. 45-0. 68%，Cu : 0. 002-0. 016%, Mg ：0. 002-0. 016%, Mn ：0. 002-0. 016%, Cr ：0. 00068-0. 0016%, Ti ： 0. 014-0. 025%, V：0. 014-0. 025%, Zn ：0. 032-0. 56%, Sr ：0. 008-0. 025%, Sb ：0. 026-0. 05%, Ca :0· 026-0. 05%，Li :0· 026-0. 05%，余量为 Al。
[0007] 进一步的，按照重量百分比含量含有：Si :0. 8%，Fe :0. 56%，Cu :0. 012%，Mg : 0.012%, Mn ：0.012%, Cr ：0.00096%, Ti ：0. 02%, V ：0.02%, Zn ：0.046%, Sr ：0.015%, Sb ： 0· 038%，Ca :0· 038%，Li :0· 038%，余量为 A1。
[0008] 另外，还提供一种所述的铝合金的制作方法，包括以下步骤： (1)原料准备：按照重量百分比含量的原料进行备料，所述原料为纯Al锭、Al-Li中间 合金、纯Mg锭、纯Zn、Al-Si中间合金、Al-Ca中间合金、Al-Ti中间合金、Mg-Cr中间合金、 纯Sr、Al-Fe中间合金、Al-V中间合金、Al-Mn中间合金、纯Sb、Al-Cu中间合金； (2)熔炼：提取设定好的原料配比投入637-672°C的固溶炉中固溶处理，待所有原料完 全熔化后进行搅拌，使合金成分充分混合均匀，固溶后的液态金属在451-502°C的温度内经 热挤压机挤压成型； (4)压铸：将上述成型混合金属以710°C的溶化温度进行压铸，在186°C的成型温度中 浇铸成重量为3. 4kg的散热体，取出压铸模后将试样在平静的空气中冷却； (5)变形处理：高温锻造冷却后的成型试样加热至温度为350°C?426°C保温1?2h ; 进行两向锻造成型试样，锻造成厚度为28-56mm的厚板；道次压下量为15%?32%，每3-6道 次锻造后退火2h，退火温度为320°C?423°C ; (6)轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为 255-280°C，保温时间为10_29h ;再在175-208°C进行第二次时效处理，时效时间为10_30h ; 最后在128-156°C进行第三次时效处理，时效时间为10_28h，从而制得所需的铝合金材料。
[0009] 该发明采用了压铸和变形处理手法，达到制备高强韧铝合金和所需形状的合金材 料的技术效果；本发明主要采用Al作原料，铝是一种轻金属，具有优良的导电性、导热性和 抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性 能，物理性能和抗腐蚀性能。
[0010] 本发明的有益效果：质地轻便，机械性能显著提高，应用广泛、耐腐蚀性强，特别 是通过人工阳极氧化和着色，可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合 金，以及优良的导电性、导热性和抗蚀性，更是广泛应用于航空、航天、汽车、机械制造、船舶 及化学工业中。
【具体实施方式】
[0011] 实施例1 一种铝合金，按照重量百分比含量含有=Si :0. 8%，Fe :0. 56%，Cu :0. 012%，Mg :0. 012%， Mn ：0.012%, Cr ：0.00096%, Ti ：0.02%, V ：0.02%, Zn ：0.046%, Sr ：0.015%, Sb ：0.038%, Ca ： 0· 038%，Li :0· 038%，余量为 A1。
[0012] 铝合金的制作方法，包括以下步骤： (1) 原料准备：按照重量百分比含量的原料进行备料，所述原料为纯Al锭、Al-Li中间 合金、纯Mg锭、纯Zn、Al-Si中间合金、Al-Ca中间合金、Al-Ti中间合金、Mg-Cr中间合金、 纯Sr、Al-Fe中间合金、Al-V中间合金、Al-Mn中间合金、纯Sb、Al-Cu中间合金； (2) 熔炼：提取设定好的原料配比投入637-672°C的固溶炉中固溶处理，使各原料成分 溶化并混合均匀，固溶后的液态金属在451-502°C的温度内经热挤压机挤压成型； (4) 压铸：将上述成型混合金属以710°C的溶化温度进行压铸，在186°C的成型温度中 浇铸成重量为3. 4kg的散热体，取出压铸模后将试样在平静的空气中冷却； (5) 变形处理：高温锻造冷却后的成型试样加热至温度为350°C?426°C保温1?2h ; 进行两向锻造成型试样，锻造成厚度为28-56mm的厚板；道次压下量为15%?32%，每3-6道 次锻造后退火2h，退火温度为320°C?423°C ; (6) 轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为 255-280°C，保温时间为10_29h ;再在175-208°C进行第二次时效处理，时效时间为10_30h ; 最后在128-156°C进行第三次时效处理，时效时间为10-28h，从而制得所需的铝合金材料。
[0013] 实施例2: 一种铝合金，按照重量百分比含量含有：Si :0. 75%，Fe :0. 45%，Cu :0. 002%，Mg :0. 002%， Mn ：0. 002%, Cr ：0. 00068%, Ti ：0. 014%, V ：0. 014%, Zn ：0. 032%, Sr ：0. 008%, Sb ：0. 026%, Ca ： 0· 026%，Li :0· 026%，余量为 Al。
[0014] 所述的铝合金的制备方法，包括以下步骤： (1) 原料准备：按照重量百分比含量的原料进行备料，所述原料为纯Al锭、Al-Li中间 合金、纯Mg锭、纯Zn、Al-Si中间合金、Al-Ca中间合金、Al-Ti中间合金、Mg-Cr中间合金、 纯Sr、Al-Fe中间合金、Al-V中间合金、Al-Mn中间合金、纯Sb、Al-Cu中间合金； (2) 熔炼：提取设定好的原料配比投入624-652°C的固溶炉中固溶处理，使各原料成分 溶化并混合均匀，固溶后的液态金属在431-496?的温度内经热挤压机挤压成型； (4)压铸：将上述成型混合金属以680°C的溶化温度进行压铸，在176°C的成型温度 中浇铸成重量为2. 5kg的用于电子元件的散热体，取出压铸模后将试样在平静的空气中冷 却； (5)变形处理：高温锻造冷却后的成型试样加热至温度为328°C?406°C保温1?2h ; 进行两向锻造成型试样，锻造成厚度为20-46mm的厚板；道次压下量为10%?28%，每3-6道 次锻造后退火2h，退火温度为300°C?412°C ; (6)轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为 235-260°C，保温时间为8-20h ;再在155-200°C进行第二次时效处理，时效时间为8-26h ;最 后在108-136°C进行第三次时效处理，时效时间为8-20h，从而制得所需的铝合金材料。
[0015] 实施例3: 一种铝合金，按照重量百分比含量含有：Si :0. 86%，Fe :0. 68%，Cu :0. 016%，Mg :0. 016%， Mn ：0. 016%, Cr ：0. 0016%, Ti ：0. 025%, V ：0. 025%, Zn ：0. 56%, Sr ：0. 025%, Sb ：0. 05%, Ca ： 0· 05%，Li :0· 05%，余量为 Al。
[0016] 所述的铝合金的制作方法，包括以下步骤： (1) 原料准备：按照重量百分比含量的原料进行备料，所述原料为纯Al锭、Al-Li中间 合金、纯Mg锭、纯Zn、Al-Si中间合金、Al-Ca中间合金、Al-Ti中间合金、Mg-Cr中间合金、 纯Sr、Al-Fe中间合金、Al-V中间合金、Al-Mn中间合金、纯Sb、Al-Cu中间合金； (2) 熔炼：提取设定好的原料配比投入653-682°C的固溶炉中固溶处理，使各原料成分 溶化并混合均匀，固溶后的液态金属在473-522?的温度内经热挤压机挤压成型； (4)压铸：将上述成型混合金属以732°C的溶化温度进行压铸，在205°C的成型温度 中浇铸成重量为4. 5kg的用于电子元件的散热体，取出压铸模后将试样在平静的空气中冷 却； (5)变形处理：高温锻造冷却后的成型试样加热至温度为372°C?456°C保温1?2h ; 进行两向锻造成型试样，锻造成厚度为32-63mm的厚板；道次压下量为18%?35%，每3-6道 次锻造后退火2h，退火温度为335°C?453°C ; (6)轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为 268-296°C，保温时间为12-32h ;再在185-218°C进行第二次时效处理，时效时间为12-30h ; 最后在135-165°C进行第三次时效处理，时效时间为12-30h，从而制得所需的铝合金材料。 实施例1-3得到的合金的性能列于下表
【权利要求】
1. 一种铝合金，其特征在于，按照重量百分比含量含有：Si :0. 75-0. 86%， Fe ：0.45-0.68%, Cu ：0.002-0.016%, Mg ：0.002-0.016%, Μη ：0.002-0.016%, Cr ： 0.00068-0.0016%, Ti :0. 014-0. 025%, V :0.014-0.025%, Zn :0.032-0.56%, Sr : 0· 008-0. 025%，Sb :0· 026-0. 05%，Ca :0· 026-0. 05%，Li :0· 026-0. 05%，余量为 Al。
2. 如权利要求1所述的铝合金，其特征在于，按照重量百分比含量含有：Si :0. 8%，Fe : 0. 56%, Cu ：0. 012%, Mg ：0. 012%, Μη ：0. 012%, Cr ：0. 00096%, Ti ：0. 02%, V ：0. 02%, Zn ：0. 046%, Sr :0· 015%，Sb :0· 038%，Ca :0· 038%，Li :0· 038%，余量为 Al。
3. -种如权利要求1或2所述的铝合金的制备方法，其特征在于： (1) 原料准备：按照重量百分比含量的原料进行备料，所述原料为纯A1锭、Al-Li中间 合金、纯Mg锭、纯Zn、Al-Si中间合金、Al-Ca中间合金、Al-Ti中间合金、Mg-Cr中间合金、 纯Sr、Al-Fe中间合金、A1-V中间合金、Al-Mn中间合金、纯Sb、Al-Cu中间合金； (2) 熔炼：提取设定好的原料配比投入637-672°C的固溶炉中固溶处理，使各原料成分 溶化并混合均匀，固溶后的液态金属在451-502°C的温度内经热挤压机挤压成型； (4)压铸：将上述成型混合金属以710°C的溶化温度进行压铸，在186°C的成型温度中 浇铸成重量为3. 4kg的散热体，取出压铸模后将试样在平静的空气中冷却； (5)变形处理：a.高温锻造冷却后的成型试样加热至温度为350°C?426°C保温1? 2h ;进行两向锻造成型试样，锻造成厚度为28-56mm的厚板；道次压下量为15%?32%，每 3-6道次锻造后退火2h，退火温度为320°C?423°C ; (6)轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为 255-280°C，保温时间为10_29h ;再在175-208°C进行第二次时效处理，时效时间为10_30h ; 最后在128-156°C进行第三次时效处理，时效时间为10_28h，从而制得所需的铝合金材料。
【文档编号】C22C1/03GK104264018SQ201410599309
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】农彩丽 申请人:农彩丽