一种高性能铝镁合金及其制备工艺的制作方法

文档序号:36399487发布日期:2023-12-16 01:37阅读:24来源:国知局

本发明涉及一种高性能铝镁合金及其制备工艺。


背景技术:

1、铝合金因比重轻、成型时回弹小、强度高、塑性好,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性的特点,被广泛应用在交通运输、机械电子、模具、精密仪器等领域。铝合金系列品种较多,其中,5系铝合金是铝镁系合金,具有密度低、抗拉强度高、延伸率高的特点,应用极为广泛。

2、目前市场上笔电外壳所用材料主要为5052铝合金,该合金虽然阳极效果好,质量稳定,但是强度较低,抗摔性差,无法达到减薄、减重的要求。市场急需一款升级材料替代它。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足,提供一种高性能铝镁合金及其制备工艺。

2、一种高性能铝镁合金,其特征在于,在配料时,所述铝镁合金的组成及其质量百分数为si:0~0.55%、fe:0~0.25%、cu:0~0.3%、mn:0.9~1.2%、mg:1.0~2.0%、zn:0~0.3%、ti:0~0.1%、er:0.1~0.25%、cr:0~0.5%、zr:0.09~0.25%、稀土:0.1~0.3%,余量为al和其他不可避免的杂质元素。

3、作为进一步改进,所述杂质元素的质量在0.005~0.05%之间,杂质元素中单个元素的质量≤0.05%,避免同种杂质含量过高影响铝镁合金质量和化学性能。

4、一种高性能铝镁合金的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:

5、s1;配料:按照上述铝镁合金的组成以及质量百分数依次准备原料,将每种原料单独分类摆放;

6、s2;熔炼:将制备好的原料按照zn、mg、er、cu、mn、si、cr、fe、zr、ti依次投入熔炼炉内,每一次增加原料均需提高熔炼炉的熔炼温度,最后向熔炼炉内投入稀土,获得混合熔炼液;

7、s3;取样,对混合熔炼液进行多次取样,每次取样间隔5分钟,并对样品进行化验,根据制备要求和化验结果对比进行原液配比调整;

8、s4;制备铸锭:将符合制备要求的混合熔炼液制成方形铸锭;

9、s5;均匀热处理:对方形铸锭进行均匀热处理,然后进行两次风冷处理,第一次风冷处理采用纯冷风处理,第一次风冷处理时间为1.5~2.5小时,第二次风冷处理采用风冷、雾冷、液化水冷处理,第二次风冷处理时间为2~3小时;

10、s6;铣面:对方形铸锭的表面进行铣面,随后对其进行预热;

11、s7;热轧处理:在具有轧制油的情况下对预热后的方形铸锭进行多次热轧制处理,从而获得铝镁合金成品材料,最后进行卷取制成成品,轧制前对轧辊、轧制油进行预热,预热温度为45~55℃,并对轧制油进行实时间断搅拌,间断时间为5分钟;

12、s8;清洁:将成品完全浸入水中,水的温度在60~70℃之间,浸泡30分钟,然后拎去悬挂在空中10分钟,然后通过碱液刷洗对成品表面进行多次冲洗,最后通过热风吹干。

13、作为进一步改进,所述步骤s6的轧制过程中,当mg含量大于8.5%时,热轧温度在230~250℃之间,当mg含量小于8.5%时,热轧温度在200~230℃之间,当mg含量等于8.5%时,热轧温度在220~235℃之间。

14、作为进一步改进,所述步骤s5中的预热时间为30~70min。

15、作为进一步改进,所述步骤s6中多次热轧制处理采用低速轧制、中速轧制、高速轧制、热等静压焊接的混合制备方法。

16、作为进一步改进,所述步骤s2的熔炼过程中,当投入zn时,熔炼温度在450~500℃,当投入mg时,熔炼温度在650~700℃,当投入er时,熔炼温度在750~850℃,当投入cu时,熔炼温度在1000~1100℃,当投入mn时,熔炼温度在1250~1300℃,当投入si时,熔炼温度在1470~1480℃,当投入cr时,熔炼温度在1485~1500℃,当投入fe时,熔炼温度在1550~1650℃,当投入ti时,熔炼温度在1700~1800℃,当投入zr时,熔炼温度在1850~1950℃,保护每种原料单独均匀融化,并能与其他溶液更好的融合,提高其化学性能。

17、作为进一步改进,所述步骤s4中的热处理温度为150~300℃,保温时间为1~2.5h,提高热处理效果。

18、有益效果:

19、本发明采用上述方法制成,制备步骤简单,制成的材料表面平整度、精度高,结构强度较高,抗摔性能好,能够制成更薄的铝镁合金,具有轻量化的优点,同时大大增强铝镁合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率,所有方向90°折弯不开裂,可大力推广,材料本色阳极后无黑丝黑线、无色差条纹,不同批次无明显异色。

20、本装置将每种原料依次投入熔炼炉中,保护每种原料单独均匀融化,加快融化效率,能与其他溶液更好的融合,并提高其化学性能、机械性能、物理性能以及阳极氧化性能,制成的材料力学性能ts≥350mpa ys≥250mpa延伸率:≥12%,使得铝镁合金的化学性能大大提高,提升制备速度。



技术特征:

1.一种高性能铝镁合金,其特征在于,在配料时,所述铝镁合金的组成及其质量百分数为si:0~0.55%、fe:0~0.25%、cu:0~0.3%、mn:0.9~1.2%、mg:1.0~2.0%、zn:0~0.3%、ti:0~0.1%、er:0.1~0.25%、cr:0~0.5%、zr:0.09~0.25%、稀土:0.1~0.3%,余量为al和其他不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的一种高性能铝镁合金,其特征在于,所述杂质元素的质量在0.005~0.05%之间,杂质元素中单个元素的质量≤0.05%。

3.根据权利要求1所述的一种高性能铝镁合金的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种高性能铝镁合金的制备工艺,其特征在于,所述步骤s6的轧制过程中,当mg含量大于8.5%时,热轧温度在230~250℃之间,当mg含量小于8.5%时,热轧温度在200~230℃之间,当mg含量等于8.5%时,热轧温度在220~235℃之间。

5.根据权利要求3所述的一种高性能铝镁合金的制备工艺,其特征在于,所述步骤s5中的预热时间为30~70min。

6.根据权利要求3所述的一种高性能铝镁合金的制备工艺,其特征在于,所述步骤s6中多次热轧制处理采用低速轧制、中速轧制、高速轧制、热等静压焊接的混合制备方法。

7.根据权利要求3所述的一种高性能铝镁合金的制备工艺,其特征在于,所述步骤s2的熔炼过程中,当投入zn时,熔炼温度在450~500℃,当投入mg时,熔炼温度在650~700℃,当投入er时,熔炼温度在750~850℃,当投入cu时,熔炼温度在1000~1100℃,当投入mn时,熔炼温度在1250~1300℃,当投入si时,熔炼温度在1470~1480℃,当投入cr时,熔炼温度在1485~1500℃,当投入fe时,熔炼温度在1550~1650℃,当投入ti时,熔炼温度在1700~1800℃,当投入zr时,熔炼温度在1850~1950℃。

8.根据权利要求3所述的一种高性能铝镁合金的制备工艺,其特征在于,所述步骤s4中的热处理温度为150~300℃,保温时间为1~2.5h。


技术总结
本发明公开了一种高性能铝镁合金及其制备工艺,在配料时,铝镁合金的组成及其质量百分数为Si:0~0.55%、Fe:0~0.25%、Cu:0~0.3%、Mn:0.9~1.2%、Mg:1.0~2.0%、Zn:0~0.3%、Ti:0~0.1%、Er:0.1~0.25%、Cr:0~0.5%、Zr:0.09~0.25%、稀土:0.1~0.3%,余量为Al和其他不可避免的杂质元素,本发明采用上述方法制成,制备步骤简单,制成的材料表面平整度、精度高,结构强度较高,抗摔性能好,能够制成更薄的铝镁合金,具有轻量化的优点,同时大大增强铝镁合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率,所有方向90°折弯不开裂,可大力推广,材料本色阳极后无黑丝黑线、无色差条纹,不同批次无明显异色。

技术研发人员:曹旷,牟大强,曹洪正,史栋心
受保护的技术使用者:大力神铝业股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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