本发明涉及合金材料技术领域,特别是涉及一种镁铝合金材料及其制备方法。
背景技术:
合金材料中,镁是最轻的结构材料,符合低能耗等环保节能要求,因而在汽车、电子、航空等工业领域被用来制备合金。其中,镁铝合金以其密度低、减震能力强和铸造成型工艺性能好等特点,在同其它轻质材料的竞争中取得明显优势,受到汽车、航空工业以及电子产业的青睐。镁铝合金既有金属的强度,而且重量轻也易于散热,抗压性较强,能满足3c产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。镁铝合金导热性能和强度尤为突出,其硬度是传统塑料机壳的几倍。但常规的镁铝合金材料的延伸率较低,同时其机械强度较低,从而使镁铝合金的应用受到了限制。
为此,有必要针对上述问题,提出一种镁铝合金材料及其制备方法,其能够解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种镁铝合金材料及其制备方法,以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种镁铝合金材料,所述镁铝合金材料包括下述质量百分比的成分:镁为6.8~12.6%,锰为0.2~0.6%,铬为0.06~0.22%,锆为0.11~0.25%,钛为0.15~0.25%,铁和硅总量为0.35~0.75%,不可避免的杂质为0.05~0.15%,余量为铝。
优选的,所述镁铝合金材料包括下述质量百分比的成分:镁为8.2~10.6%,锰为0.3~0.5%,铬为0.09~0.16%,锆为0.15~0.19%,钛为0.18~0.22%,铁和硅总量为0.43~0.65%,不可避免的杂质为0.08~0.13%,余量为铝。
优选的,所述镁铝合金材料包括下述质量百分比的成分:镁为9.6%,锰为0.4%,铬为0.12%,锆为0.17%,钛为0.2%,铁和硅总量为0.53%,不可避免的杂质为0.11%,余量为铝。
优选的,所述铁和硅的质量之比为3~10:1。
优选的,所述铁和硅的质量之比为5:1。
本发明还提供一种镁铝合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取下述质量百分比的合金材料:镁为6.8~12.6%,锰为0.2~0.6%,铬为0.06~0.22%,锆为0.11~0.25%,钛为0.15~0.25%,铁和硅总量为0.35~0.75%,余量铝,加入高能球磨机球磨20~30min,得到合金粉;
(2)将上述合金粉置于600~700℃的高温熔炼炉熔炼1~2h,再以升温速率为50℃/min升至900~1000℃,熔炼1~2h,得到金属熔液;
(3)将上述金属熔液浇铸模具中,退火,冷却,得到镁铝合金材料。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明中的镁铝合金材料具有良好的延伸性,并且其机械强度也较高。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明公开一种镁铝合金材料,所述镁铝合金材料包括下述质量百分比的成分:镁为6.8~12.6%,锰为0.2~0.6%,铬为0.06~0.22%,锆为0.11~0.25%,钛为0.15~0.25%,铁和硅总量为0.35~0.75%,不可避免的杂质为0.05~0.15%,余量为铝。
本发明还公开一种镁铝合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取下述质量百分比的合金材料:镁为6.8~12.6%,锰为0.2~0.6%,铬为0.06~0.22%,锆为0.11~0.25%,钛为0.15~0.25%,铁和硅总量为0.35~0.75%,余量铝,加入高能球磨机球磨20~30min,得到合金粉;
(2)将上述合金粉置于600~700℃的高温熔炼炉熔炼1~2h,再以升温速率为50℃/min升至900~1000℃,熔炼1~2h,得到金属熔液;
(3)将上述金属熔液浇铸模具中,退火,冷却,得到镁铝合金材料。
其中,所述铁和硅的质量之比为3~10:1,优选的,所述铁和硅的质量之比为5:1。
下述以具体地实施例进行说明,以制备本发明中的镁铝合金材料。
实施例1
所述镁铝合金材料包括下述质量百分比的成分:镁为6.8%,锰为0.2%,铬为0.06%,锆为0.11%,钛为0.15%,铁和硅总量为0.35%,不可避免的杂质为0.05%,余量为铝。
所述镁铝合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取下述质量百分比的合金材料:镁为6.8%,锰为0.2%,铬为0.06%,锆为0.11%,钛为0.15%,铁和硅总量为0.35%,余量铝,加入高能球磨机球磨20min,得到合金粉;
(2)将上述合金粉置于600℃的高温熔炼炉熔炼1h,再以升温速率为50℃/min升至900℃,熔炼1h,得到金属熔液;
(3)将上述金属熔液浇铸模具中,退火,冷却,得到镁铝合金材料。
实施例2
所述镁铝合金材料包括下述质量百分比的成分:镁为8.2%,锰为0.3%,铬为0.09%,锆为0.15%,钛为0.18%,铁和硅总量为0.43%,不可避免的杂质为0.08%,余量为铝。
所述镁铝合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取下述质量百分比的合金材料:镁为8.2%,锰为0.3%,铬为0.09%,锆为0.15%,钛为0.18%,铁和硅总量为0.43%,不可避免的杂质为0.08%,余量铝,加入高能球磨机球磨25min,得到合金粉;
(2)将上述合金粉置于650℃的高温熔炼炉熔炼1.5h,再以升温速率为50℃/min升至950℃,熔炼1.5h,得到金属熔液;
(3)将上述金属熔液浇铸模具中,退火,冷却,得到镁铝合金材料。
实施例3
所述镁铝合金材料包括下述质量百分比的成分:镁为9.6%,锰为0.4%,铬为0.12%,锆为0.17%,钛为0.2%,铁和硅总量为0.53%,不可避免的杂质为0.11%,余量为铝。
所述镁铝合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取下述质量百分比的合金材料:镁为9.6%,锰为0.4%,铬为0.12%,锆为0.17%,钛为0.2%,铁和硅总量为0.53%,不可避免的杂质为0.11%,余量铝,加入高能球磨机球磨25min,得到合金粉;
(2)将上述合金粉置于650℃的高温熔炼炉熔炼1.5h,再以升温速率为50℃/min升至950℃,熔炼1.5h,得到金属熔液;
(3)将上述金属熔液浇铸模具中,退火,冷却,得到镁铝合金材料。
实施例4
所述镁铝合金材料包括下述质量百分比的成分:镁为10.6%,锰为0.5%,铬为0.16%,锆为0.19%,钛为0.22%,铁和硅总量为0.65%,不可避免的杂质为0.13%,余量为铝。
所述镁铝合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取下述质量百分比的合金材料:镁为10.6%,锰为0.5%,铬为0.16%,锆为0.19%,钛为0.22%,铁和硅总量为0.65%,余量铝,加入高能球磨机球磨25min,得到合金粉;
(2)将上述合金粉置于650℃的高温熔炼炉熔炼1.5h,再以升温速率为50℃/min升至950℃,熔炼1.5h,得到金属熔液;
(3)将上述金属熔液浇铸模具中,退火,冷却,得到镁铝合金材料。
实施例5
所述镁铝合金材料包括下述质量百分比的成分:镁为12.6%,锰为0.6%,铬为0.22%,锆为0.25%,钛为0.25%,铁和硅总量为0.75%,不可避免的杂质为0.15%,余量为铝。
所述镁铝合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取下述质量百分比的合金材料:镁为12.6%,锰为0.6%,铬为0.22%,锆为0.25%,钛为0.25%,铁和硅总量为0.75%,余量铝,加入高能球磨机球磨30min,得到合金粉;
(2)将上述合金粉置于700℃的高温熔炼炉熔炼2h,再以升温速率为50℃/min升至1000℃,熔炼2h,得到金属熔液;
(3)将上述金属熔液浇铸模具中,退火,冷却,得到镁铝合金材料。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。