CN102776423A - 一种铝合金 - Google Patents
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Abstract
一种铝合金，所述铝合金各组分的质量百分比为Si0.6～0.9、Mg0.5～0.7、Cu0.15～0.3、Fe≤0.35、Cr0.15～0.25、Mn≤0.3、Zn≤0.2、Ti≤0.15、V0.1～0.25,其余为铝材料。本发明公开的铝合金，采用Mg与Si作为铝合金的主要成分，且保证Si的含量稍多，反应后过剩的Si可以增加合金的强度，还可以细化β、Mg2Si相，有利于沉淀，强化抗拉强度。同时，在铝合金中加入少量的V细化铸造组织，提高再结晶温度和改变时效行为，使制品的再结晶晶粒得以细化，强度、韧性得以提高，塑性、耐蚀性得到改善，提高铝合金的屈服强度及延伸率，避免铝合金产品的再加工，提高生产效率，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明公开了一种铝合金，具体涉及一种扶梯用铝合金。
背景技术
近年来，由于现代工业的不断进步，铝型材的应用正向着轻量、大型、安全、节能的方向发展，对铝型材的性能需求也越来越高；世界各国均在进行有关新合金材料的探索，旨在找到一种强度、韧性、成形性较好的合金材料。
传统的铝合金材料除铝外的主要成分为Mg和Si,由于传统的材料组织结构的限制，影响了材料在加工时的性能，其抗拉强度、屈服强度以及其延伸率均较低，在加工的过程中易出现断裂、皱纹、疲劳等加工过程及加工后缺陷，这样不仅造成了原料的浪费，提高生产成本，同时，由于铝合金件在加工成型时出现较多的变形断裂的现象，严重影响了产品的生产进度，为减少浪费，需重新对其进行熔炼再加工，从而就增加了工作量，耗费较多的时间，生产效率较低。
因此，一种抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能较好的铝合金亟待出现。
发明内容
为解决传统的铝合金材料内部组织结构的限制，导致其性能较差，抗拉强度、屈服强度、延伸率等均较低，造成加工时易断裂、褶皱等现象，使得加工生产成本较高，生产效率较低等问题，本发明公开了一种铝合金，以达到提高铝合金抗拉强度、屈服强度、延伸率，降低生产成本，提高生产效率的目的。
本发明的技术方案如下：
一种铝合金，所述铝合金各组分的质量百分比为Si 0.6～0.9、Mg 0.5～0.7、Cu 0.15～0.3、Fe≤0.35、Cr 0.15～0.25、Mn ≤0.3、Zn≤0.2、Ti≤0.15、V0.1～0.25,其余为铝材料。
优选的，所述铝合金各组分的质量百分比为Si 0.65～0.85、Mg 0.53～0.68、Cu 0.19～0.28、Fe≤0.3、Cr 0.17～0.23、Mn ≤0.25、Zn≤0.17、Ti≤0.13、V0.12～0.23,其余为铝材料。
优选的，所述铝合金各组分的质量百分比为Si 0.7～0.8、Mg 0.55～0.65、Cu 0.22～0.26、Fe≤0.26、Cr 0.19～0.22、Mn ≤0.20、Zn≤0.13、Ti≤0.1、V0.15～0.2,其余为铝材料。
优选的，所述铝合金各组分的质量百分比为Si 0.75、Mg 0.6、Cu 0.23、Fe 0.17、Cr 0.2、Mn 0.15、Zn 0.1、Ti 0.07、V 0.18,其余为铝材料。
优选的，所述铝合金应用于扶梯制造上。
本发明公开的铝合金，采用Mg与Si作为铝合金的主要成分，且保证Si的含量稍多，反应后过剩的Si可以增加合金的强度，还可以细化β、Mg2Si相，有利于沉淀，强化抗拉强度。同时，在铝合金中加入少量的V细化铸造组织，提高再结晶温度和改变时效行为，使制品的再结晶晶粒得以细化，强度、韧性得以提高，塑性、耐蚀性得到改善，提高铝合金的屈服强度及延伸率，避免铝合金产品的再加工，提高生产效率，降低生产成本。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种铝合金，以达到提高铝合金抗拉强度、屈服强度、延伸率，降低生产成本，提高生产效率的目的。
实施例1
一种铝合金，该铝合金各组分的质量百分比为Si 0.6、Mg 0.5、Cu 0.15、Fe 0.1、Cr 0.15、Mn 0.07、Zn 0.06、Ti 0.02、V 0.1,其余为铝材料，铝材料所占百分比为98.25。
铝合金的制备工艺流程如下：
第一步：将所需的原料准备好。
第二步：将准备好的原料放入熔炉内进行熔炼，一般保证熔炼温度最高不得超过760°。
第三步：待炉料熔化约90%左右时允许搅拌，搅拌时要平稳，禁止将表面浮渣卷入熔体金属中。每炉次在熔化过程中作2次以上炉底搅拌，以利助熔，缩短熔化时间，防止铝水局部地方过烧。
第四步：熔体经搅拌均匀后立即取样，进行炉前分析，根据分析结果确定补料量，取样温度不得低于730°。
第五步：随炉料进行精炼。
第六步：根据取样分析的结果，计算材料的补充量。
第七步：第二次取样分析。
第八步：静置10-30分钟。
第九步：铸造成型。
第十步：将成型后的铝合金板按所需形状规格进行加工成型。
实施例2
该铝合金各组分的质量百分比为Si 0.9、Mg 0.7、Cu 0.3、Fe0.35、Cr 0.25、Mn 0.3、Zn 0.2、Ti 0.15、V 0.25,其余为铝材料，铝材料所占百分比为96.6。
实施例3
该铝合金各组分的质量百分比为Si 0.65、Mg 0.53、Cu 0.19、Fe0.12、Cr 0.17、Mn 0.09、Zn0.07、Ti0.04、V0.12,其余为铝材料，铝材料所占的百分比为98.02。
实施例4
该铝合金各组分的质量百分比为Si 0.85、Mg 0.68、Cu 0.28、Fe 0.3、Cr 0.23、Mn 0.25、Zn0.17、Ti0.13、V0.23,其余为铝材料，铝材料所占的百分比为96.88。
实施例5
该铝合金各组分的质量百分比为Si 0.7、Mg 0.55、Cu 0.22、Fe0.15、Cr 0.19、Mn 0.12、Zn0.08、Ti0.06、V0.15,其余为铝材料，铝材料所占的百分比为97.78。
实施例6
该铝合金各组分的质量百分比为Si 0.8、Mg 0.65、Cu 0.26、Fe0.26、Cr 0.22、Mn 0.20、Zn0.13、Ti0.1、V0.2,其余为铝材料，铝材料所占的百分比为97.18。
实施例7
该铝合金各组分的质量百分比为Si 0.75、Mg 0.6、Cu 0.23、Fe 0.17、Cr 0.2、Mn 0.15、Zn 0.1、Ti 0.07、V 0.18,其余为铝材料，铝材料所占的百分比为97.55。
本实施例为铝合金成分的最佳配比，采用这种配比方式使得铝合金的屈服强度、抗拉强度以及延伸率均有所提高，具体见下表：
| 合金 | 屈服强度（Mpa） | 抗拉强度（Mpa） | 延伸率% |
| 未加元素V | 240 | 280 | 10 |
| 加元素V | 255 | 290 | 15 |
Mg、Si为该合金的主要成分，它们可形成Mg2Si而成为该合金的主要强化相，用以提高合金的强度。合金中的Si相对Mg较多，反应后的 Si过剩，过剩Si的存在有增加合金强度的作用(在人工时效时可以补充强化)，还可以细化β、Mg2Si相，有利于沉淀强化抗拉强度。
V属于过渡族元素，其熔点为1929℃ ，一般用于特殊钢中，用以提高钢的强度、韧性、耐磨性、抗冲击性和抗蚀性，故享有“钢材味精”之美誉。V加入铝合金中除了以原子状态存在外，根据条件不同会形成VA13初晶或VAl10等化合物，在铸造过程中V以过饱和固溶的形式固溶于α(A1)中，有时由于固溶不均匀会产生晶内偏析。铸锭在均匀化的过程中，V会从固溶体析出，形成铝钒化合物弥散质点，当温度达到450℃～500℃时析出量达最大值，然而当温度继续升高时，析出量开始减少并产生聚集，这种现象是由于析出物“反溶”造成的。在生产中可以利用V的上述某一些特性，采取相应的工艺，使其从固溶体中析出，弥散均匀地分布抑制再结晶的过程，进而达到细化再结晶组织的目的。由此可见，铝合金中加入少量V的目的是细化铸造组织，提高再结晶温度和改变时效行为，使制品的再结晶晶粒得以细化，强度、韧性得以提高，塑性、耐蚀性得以改善。
该铝合金主要应用于扶梯制造上。
本发明公开的铝合金，采用Mg与Si作为铝合金的主要成分，且保证Si的含量稍多，反应后过剩的Si可以增加合金的强度，还可以细化β、Mg2Si相，有利于沉淀，强化抗拉强度。同时，在铝合金中加入少量的V细化铸造组织，提高再结晶温度和改变时效行为，使制品的再结晶晶粒得以细化，强度、韧性得以提高，塑性、耐蚀性得到改善，提高铝合金的屈服强度及延伸率，避免铝合金产品的再加工，提高生产效率，降低生产成本。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种铝合金，其特征在于，所述铝合金各组分的质量百分比为Si 0.6～0.9、Mg 0.5～0.7、Cu 0.15～0.3、Fe≤0.35、Cr 0.15～0.25、Mn ≤0.3、Zn≤0.2、Ti≤0.15、V0.1～0.25,其余为铝材料。
2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金各组分的质量百分比为Si 0.65～0.85、Mg 0.53～0.68、Cu 0.19～0.28、Fe≤0.3、Cr 0.17～0.23、Mn ≤0.25、Zn≤0.17、Ti≤0.13、V0.12～0.23,其余为铝材料。
3.根据权利要求2所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金各组分的质量百分比为Si 0.7～0.8、Mg 0.55～0.65、Cu 0.22～0.26、Fe≤0.26、Cr 0.19～0.22、Mn ≤0.20、Zn≤0.13、Ti≤0.1、V0.15～0.2,其余为铝材料。
4.根据权利要求3所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金各组分的质量百分比为Si 0.75、Mg 0.6、Cu 0.23、Fe 0.17、Cr 0.2、Mn 0.15、Zn 0.1、Ti 0.07、V 0.18,其余为铝材料。
5.根据权利要求1-4任一项所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金应用于扶梯制造上。
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