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一種ALMGSI系鑄態鋁合金及其制備方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410167834.1

申請日:

2014.04.25

公開號:

CN105018805A

公開日:

2015.11.04

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):C22C 21/08申請公布日:20151104|||實質審查的生效IPC(主分類):C22C 21/08申請日:20140425|||公開
IPC分類號: C22C21/08; C22F1/05 主分類號: C22C21/08
申請人: 貴州理工學院
發明人: 伍玉嬌; 朱濤; 陳犇; 朱單單; 羅亮
地址: 550001貴州省貴陽市貴州理工學院材料與冶金工程學院
優先權:
專利代理機構: 貴陽中新專利商標事務所52100 代理人: 劉楠
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410167834.1

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.05.03|||2017.05.03|||2015.11.04

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種Al-Mg-Si系鑄態鋁合金及其制備方法,按重量份數計算,該鑄態鋁合金由鎂6~8份、硅4~6份、鋁60~80份、鐵2~3.5份、銅0~1份、鋅0~1份、錳0~1份、鈦0~1份、鉻0~1份混合制成,經適宜的固溶工藝處理后,Al-Mg-Si系鑄態鋁合金的固溶度充分,保證鋁合金基體中的樹枝狀晶組織和強化相充分固溶進入基體形成溶質原子,同時又不造成合金晶粒尺寸過分長大和出現過燒的現象,且時效處理后使Al-Mg-Si系鑄態鋁合金的抗拉強度、屈服強度、延伸率和硬度都有明顯的提高。

權利要求書

權利要求書
1.  一種Al-Mg-Si系鑄態鋁合金,其特征在于:按重量份數計算,該鑄態鋁合金由鎂6~8份、硅4~6份、鋁60~80份、鐵2~3.5份、銅0~1份、鋅0~1份、錳0~1份、鈦0~1份、鉻0~1份混合制成。

2.  一種用于權利要求1所述Al-Mg-Si系鑄態鋁合金的制備方法,其特征在于:依次采用固溶工藝、水淬工藝和時效工藝進行制備。

3.  根據權利要求2所述的Al-Mg-Si系鑄態鋁合金的固溶工藝,其特征在于:所述的固溶工藝是將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金置于箱式電阻爐中,將溫度控制在510℃~540℃溫度范圍內,時間在1小時~4小時內。

4.  根據權利要求2所述的Al-Mg-Si系鑄態鋁合金的水淬工藝,其特征在于:所述的水淬工藝是將出爐后的Al-Mg-Si系鑄態鋁合金立即入水冷卻。

5.  根據權利要求2所述的Al-Mg-Si系鑄態鋁合金的時效工藝,其特征在于:所述的時效工藝是將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金置于烘箱中在200℃進行保溫5小時。

說明書

說明書一種Al-Mg-Si系鑄態鋁合金及其制備方法
技術領域
本發明涉及一種Al-Mg-Si系鑄態鋁合金及其制備方法,屬于鋁合金熱處理技術領域。 
背景技術
Al-Mg-Si系鋁合金屬于可熱處理強化的變形鋁合金,具有中等強度、良好的熱加工性能、導熱性能、拋光性能、陽極氧化著色性能和優良的焊接性能、抗腐蝕性能等,被廣泛應用于航天航空、交通運輸、建筑等行業,該系鋁合金為了獲得較高的力學性能,通常在固溶處理后進行T6峰值時效,然而隨著我國航空航天、交通運輸等事業的發展,鋁合金材料的輕型化、提高生產率和降低成本已成為必然,鋁材使用單位對鋁合金綜合性能的要求越來越高,僅通過固溶處理后峰值時效已經不能充分地改善Al-Mg-Si系鋁合金的力學性能。由于Al-Mg-Si系鋁合金的固溶效果對后續時效處理的影響很大,因此開發一種Al-Mg-Si系鋁合金以及能較好地改善固溶效果的固溶工藝,具有重要意義。 
現有的不同成分含量間的Al-Mg-Si系鋁合金由于其固溶工藝不夠具體與完善,會導致合金晶粒尺寸過分長大,甚至出現過燒的現象,使合金的性能嚴重下降,所以對某些具體成分含量的Al-Mg-Si系鋁合金進行固溶工藝的研究顯得尤為必要。 
發明內容
本發明提供一種Al-Mg-Si系鑄態鋁合金及其制備方法,對各合金元素進行了合理的成分配比,經固溶工藝處理其固溶程度充分,且時效處理后力學性能較高,保證鋁合金基體中的樹枝狀晶組織和強化相充分固溶進入基體形成溶質原子,同時又不造成合金晶粒尺寸過分長大和出現過燒的現象。 
本發明所述的一種Al-Mg-Si系鑄態鋁合金是通過首先將純鋁錠、純鎂、鋁硅中間合金、精煉劑等原料置于干燥箱中100℃~200℃保溫2小時進行烘干,其次將金屬型澆鑄模具刷上滑石粉并放在干燥箱200℃~400℃保溫2小時下進行烘干,確保澆鑄時鋁液具有較好的流動性,最后清理爐膛將原料加入到井式電阻爐中在720℃~750℃用石墨坩堝進行熔煉,待原料熔化充分混合后倒入模具中澆鑄成棒狀試樣,再經銑床精加工制成標準拉伸試樣;按重量份數計算,該鑄態鋁合金由鎂6~8份、硅4~6份、鋁60~80份、鐵2~3.5份、銅0~1份、鋅0~1份、錳0~1份、鈦0~1份、鉻0~1份混合制成。 
一種用于權利要求1所述Al-Mg-Si系鑄態鋁合金的制備方法,依次采用固溶工藝、水淬工藝和時效工藝進行制備。 
所述的固溶工藝是將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金置于箱式電阻爐中,將溫度控制在510℃~540℃溫度范圍內,時間在1小時~4小時內。 
所述的水淬工藝是將出爐后的Al-Mg-Si系鑄態鋁合金立即入水冷卻。 
所述的時效工藝是將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金置于烘箱中在200℃進行保溫5小時。。 
通過上述提供的Al-Mg-Si系鑄態鋁合金經適宜的固溶工藝處理后,使Al-Mg-Si系鑄態鋁合金時效后的力學性能得到顯著的改善,其中抗拉強度、屈服強度、延伸率和硬度都有明顯的提高。 
附圖說明
圖1是本發明中Al-Mg-Si系鑄態鋁合金的未經固溶處理的原始顯微組織,其中粗大樹枝狀晶組織較多,且分布著大量未溶的強化相; 
圖2是本發明中Al-Mg-Si系鑄態鋁合金經固溶溫度520~530℃,保溫3~4h后的顯微組織,其中樹枝狀晶明顯溶解,且只有少量未溶的強化相分布,晶粒不致過大;
圖3是本發明中Al-Mg-Si系鑄態鋁合金經固溶溫度530~540℃,保溫1~2h后的顯微組織,其中樹枝狀晶和強化相溶解較為充分,晶粒過大且出現過燒。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。 
本發明是按分組實驗進行制作,具體實驗如下: 
實施例1),按重量份數計算,該鑄態鋁合金由鎂6~8份、硅4~6份、鋁60~80份、鐵2~3.5份、銅0~1份、鋅0~1份、錳0~1份、鈦0~1份、鉻0~1份混合制成,將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金未作固溶處理,保持Al-Mg-Si系鑄態鋁合金的原始狀態,其中其中粗大樹枝狀晶組織較多,且分布著大量未溶的強化相,如圖1所示,且力學性能較差。
實施例2),按重量份數計算,該鑄態鋁合金由鎂6~8份、硅4~6份、鋁60~80份、鐵2~3.5份、銅0~1份、鋅0~1份、錳0~1份、鈦0~1份、鉻0~1份混合制成,將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金置于箱式電阻爐,將溫度控制在510℃~520℃溫度范圍內,保溫3~4小時,將出爐后的Al-Mg-Si系鑄態鋁合金及時入水冷卻,然后將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金在200℃進行5小時的時效處理,力學性能適中。 
實施例3),按重量份數計算,該鑄態鋁合金由鎂6~8份、硅4~6份、鋁60~80份、鐵2~3.5份、銅0~1份、鋅0~1份、錳0~1份、鈦0~1份、鉻0~1份混合制成,將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金置于箱式電阻爐,將溫度控制在520~530℃溫度范圍內,保溫2~3小時,將出爐后的Al-Mg-Si系鑄態鋁合金及時入水冷卻,然后將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金在200℃進行5小時的時效處理,其中樹枝狀晶明顯溶解,且只有少量未溶的強化相分布,晶粒不致過大,如圖2所示,且力學性能較好。 
實施例4),按重量份數計算,該鑄態鋁合金由鎂6~8份、硅4~6份、鋁60~80份、鐵2~3.5份、銅0~1份、鋅0~1份、錳0~1份、鈦0~1份、鉻0~1份混合制成,將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金置于箱式電阻爐,將溫度控制在530~540℃溫度范圍內,保溫1~2小時,將出爐后的Al-Mg-Si系鑄態鋁合金及時入水冷卻,然后將Al-Mg-Si系鑄態鋁合金在200℃進行5小時的時效處理,其中樹枝狀晶和強化相溶解較為充分,但晶粒過大且出現過燒,如圖3所示,且力學性能差。 
經本發明所述的適宜固溶工藝、水淬工藝和時效工藝處理后,該Al-Mg-Si系鑄態鋁合金的固溶度較充分,力學性能有較高的改善,如下表所示: 

關 鍵 詞:
一種 ALMGSI 系鑄態 鋁合金 及其 制備 方法
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