一种高强度铝合金的制备方法与流程

文档序号:15937860发布日期:2018-11-14 02:40阅读:216来源:国知局
本发明涉及铝合金领域,尤其涉及一种高强度铝合金的制备方法。
背景技术
现在社会,机械自动化装置日益精化,对机械材料的要求越来越高,特别是用于机械的精密件,要求强度高且质轻。铝元素,在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,且其质轻,延展性好,表面可以形成一层致密的氧化膜起到保护内部作用,被用于各种加工件中;但是,铝本身质软,一般都将其制作为铝合金来使用,而普通铝合金的强度低,容易产生疲劳断裂,造成事故。技术实现要素:针对上述存在的问题,本发明提供一种高强度铝合金的制备方法,所述方法制备的铝合金具有高的抗拉强度和屈服强度。本发明采用的技术方案如下:一种高强度铝合金的制备方法,包括重量百分比成分:mg2%~6%,ce0.02%~0.15%,la0.08%~0.45%,v0.02%~0.04%,cu0.5%~1.5%,ti0.02%~0.35%,余量为al。进一步地,所述一种高强度铝合金的制备方法,包括重量百分比成分:mg2%~5%,ce0.02%~0.12%,la0.08%~0.38%,v0.02%~0.03%,cu0.5%~1.25%,ti0.02%~0.25%,余量为al。进一步地,所述一种高强度铝合金的制备方法,包括重量百分比成分:mg2.5%,ce0.08%,la0.09%,v0.025%,cu1.25%,ti0.22%,余量为al。进一步地,所述一种高强度铝合金的制备方法,包括重量百分比成分:mg2%,ce0.1%,la0.20%,v0.03%,cu0.8%,ti0.25%,余量为al。进一步地,所述一种高强度铝合金的制备方法,包括以下步骤:s1.将所述配方量的mg,ce,la,v,cu,ti和al进行熔炼,得到铝合金熔液。s2.将s1所述铝合金熔液喷射成型成柸材,条件:铝合金熔液680~770℃,保护气体0.5mpa,喷射压力1.2mpa,喷射距离500~800mm,冷却盘转速30~70rpm。s3.将s2所得物进行超高压锻造处理。s4.将柸材进行淬火和时效处理:淬火温度460~480℃,保温时间60~90min;时效温度115~125℃,保温时间25~40min。本发明的有益效果是:本发明所述的一种高强度铝合金的制备方法,采用喷射法,以稀土金属ce,la作为变质剂,细化晶粒,改变了铝合金的晶相,进一步影响了铝合金的力学性能;同时,加入高熔点的钒,阻碍了晶界滑动和晶粒转动,使铝合金形成特殊组织,进一步改变了铝合金力学性能,大大增强了铝合金的强度和韧度,使得铝合金加工性能良好,扩大了铝合金的应用范围。具体实施方式本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。实施例1~6和对比例1~6的铝合金产品的配方如表1所述:表1本发明的实施例及对比例产品配方成分(wt%)mgcelavticual实施例12.50.080.090.0250.221.25余量实施例22.00.100.200.030.250.8余量实施例36.00.020.080.020.020.5余量实施例45.00.080.350.0230.210.8余量实施例54.00.150.450.040.351.3余量实施例63.00.130.180.0350.181.5余量对比例12.50.050.080.0210.221.25余量对比例26.00.020.090.020.020.5余量对比例33.000.180.0350.181.5余量对比例43.50.1400.020.251.4余量对比例55.50.050.2400.100.6余量对比例63.50.14000.261.45余量所述实施例和对比例的具体制备方法为:按表1的配方进行熔炼:将铝锭、镁锭、铜锭融化后加入铝-钛中间合金再进行熔炼一段时间后,加入精炼剂,扒渣,加入铈和镧进行熔化,搅拌均匀得铝合金熔液。将铝合金喷射成柸材,喷射参数:铝合金熔液680~770℃,保护气体0.5mpa,喷射压力1.2mpa,喷射距离500~800mm,冷却盘转速30~70rpm。然后,进行锻造处理:模具加热温度450℃,柸材460℃,锻压压强125mpa,锻压速度18mm/s;再者,进行挤压成型;最后,将柸材进行淬火和时效处理:淬火温度460~480℃,保温时间60~90min;时效温度115~125℃,保温时间25~40min,得高强度铝合金产品,根据挤压模具的不同可以得到不同形状的产品。对产品性能进行测试,结果如表2示出:表2性能测试性能参数抗拉强度屈服强度延伸率实施例1400mpa150mpa10.2%实施例2390mpa160mpa9.8%实施例3385mpa154mpa7.1%实施例4440mpa180mpa12%实施例5382mpa164mpa8.5%实施例6365mpa155mpa6.7%对比例1300mpa120mpa5.2%对比例2280mpa112mpa5.0%对比例3300mpa125mpa5.5%对比例4290mpa130mpa5.0%对比例5310mpa132mpa5.4%对比例6280mpa121mpa4.9%市售样1250mpa100mpa4.5%本发明所述的实施例产品具有较好的抗拉强度、屈服强度和韧性。本发明所述的一种高强度铝合金的制备方法,采用采用喷射法,以稀土金属ce,la作为变质剂,细化晶粒,改变了铝合金的晶相,进一步影响了铝合金的力学性能;同时,加入高熔点的钒,阻碍了晶界滑动和晶粒转动,使铝合金形成特殊组织,进一步改变了铝合金力学性能,大大增强了铝合金的强度和韧度,使得铝合金加工性能良好,扩大了铝合金的应用范围。本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。当前第1页12
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