CN103526087A - 一种铝合金及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铝合金及其制造方法,所述铝合金,按照重量百分比计,该合金包括:Si0.4-0.8%;Cu0.15-0.4%;Mn0.15%;Mg0.6-1.2%;Ti0.15%;余量为Al。本发明的铝合金的力学性能及成型性能得以提升,且组织均匀、成分稳定,具有良好的屈服强度、抗拉强度和延伸率,具有抗蚀性结构。
Description
技术领域
本发明涉及合金领域技术,尤其涉及一种铝合金及其制造方法。
背景技术
铝合金因其高强度及高刚度的特点,广泛应用于各行各业中,包括机械零件、飞机、汽车、精密仪器、无线电器材、建筑外壳、机器外壳、电子消费品、家用电器等。
目前,常用车身板用铝合金主要有Al-Cu-Mg基(2000系),Al-Mg基(5000系),Al-Mg-Si基(6000系)合金。其中2000系及6000系是热处理可强化合金,5000系是热处理不可强化合金。2000系Al-Cu-Mg合金具有良好的锻造性、高强度及良好的焊接性能,但其抗腐蚀性较差。5000系Al-Mg基合金,其强度、成型性能和抗腐蚀性能都较好,但其锻造性较差,并局域延迟屈服,且为热处理不可强化合金。6000系Al-Mg-Si合金,具有合适的强度和成形性能,并且是可热处理化合金,因此,用于车身板的铝合金主要集中于6000系铝合金。
铝合金中包括的以下元素:Mg、Si、Cu、Mn、Ti等,各元素不是孤立起作用,其影响是想干的,其中任何一种成分的多少均为对合金的某些性能带来变化。现有的铝合金中在力学性能、成型性能、组织均匀性、偏析性等方面均有进一步提升的空间。
发明内容
本发明要解决的技术问题还在于提供一种铝合金的制造方法,以获取较佳力学性能及成型性能、组织均匀、成分稳定的铝合金。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种铝合金,所述铝合金按照重量百分比计包括:Si 0.4-0.8%;Cu 0.15-0.4%;Mn0.15%;Mg 0.6-1.2%;Ti 0.15%;余量为Al。
作为本发明的进一步改进,所述Si的重量百分比含量为0.6%,Cu的重量百分比含量为0.3%,Mg的重量百分比含量为0.9%。
作为本发明的进一步改进,所述铝合金中还包括Fe,所述Fe的重量百分比含量为0.7%。
作为本发明的进一步改进,所述铝合金中还包括Cr,所述Cr的重量百分比含量为0.04-0.35%。
作为本发明的进一步改进,所述铝合金中还包括Zn,所述Zn的重量百分比含量为0.25%。
作为本发明的进一步改进,所述铝合金中还包括Ti,所述Ti的重量百分比含量为0.15%。
作为本发明的进一步改进,所述铝合金中还包括精炼剂,所述精炼剂的重量百分比含量为1~1.5%。
作为本发明的进一步改进,所述精炼剂包括硝酸钾和石墨粉,硝酸钾、石墨粉重量百分比为20~30:1。
相应地,一种铝合金的制造方法,包括如下步骤:
S1、按照上述质量百分比,将一定量的锰铝合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温,炉温调升至880℃~980℃,待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金,熔化为铝合金液;
S2、降低铝合金液的温度至730℃~770℃,向铝合金液中加入镁块,搅拌,将精炼剂用铝箔包好,然后用钟罩压入铝液中,精炼8~12分钟,进行扒渣;
S3、使溶液温度保持在770℃~790℃,静置25~35分钟,扒渣后浇注得到铝合金。
作为本发明的进一步改进,所述步骤S2还包括:生产过程中在流槽处添加所需加入的镁,并辅以保护气氛,所述保护气氛包括CO2、SF6,所述CO2及SF6的体积比为20~33:67~80。
本发明的有益效果是,本发明的铝合金的力学性能及成型性能得以提升,且组织均匀、成分稳定。其制造方法工艺简单、成本低。
具体实施方式
下面结合实例对本发明作进一步描述,以下实施例中的质量百分含量的取值范围,表示原料的可以该含量范围内任取质量,每个实施例都可以形成多种用量关系。
实施例一:
一种铝合金,按照重量百分比计,该合金包括:Si0.4-0.8%;Cu0.15-0.4%;Mn0.15%;Mg0.6-1.2%;Ti0.15%;余量为Al。优选地,在本实施方式中,Si的重量百分比含量为0.6%,Cu的重量百分比含量为0.3%,Mg的重量百分比含量为0.9%。
上述铝合金的制造方法,包括如下步骤:
S1、按上述质量百分比,将一定量的锰铝合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温,炉温调升至880℃~980℃,待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金,熔化为铝合金液;
S2、降低铝合金液的温度至730℃~770℃,向铝合金液中加入镁块,搅拌,将精炼剂用铝箔包好,然后用钟罩压入铝液中,精炼8~12分钟,进行扒渣;
S3、使溶液温度保持在770℃~790℃,静置25~35分钟,扒渣后浇注得到铝合金。
优选地,在本实施方式中,步骤S2还包括:生产过程中在流槽处添加所需加入的镁,并辅以保护气氛,所述保护气氛包括CO2、SF6,所述CO2及SF6的体积比为20~33:67~80。
实施例二:
一种铝合金,按照重量百分比计,该合金包括:Si0.4-0.8%;Cu0.15-0.4%;Mn0.15%;Mg0.6-1.2%;Ti0.15%;余量为Al。
进一步地,该铝合金还包括Fe0.7%、Cr0.04-0.35%、Zn0.25%、Ti0.15%中的一种或多种的组合,余量为Al。
优选地,在本实施方式中,Si的重量百分比含量为0.6%,Cu的重量百分比含量为0.3%,Mg的重量百分比含量为0.9%。
进一步地,该铝合金还包括精炼剂1~1.5%。
上述铝合金的制造方法,包括如下步骤:
S1、按上述质量百分比,将一定量的锰铝合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温,炉温调升至880℃~980℃,待合金熔化后再加入其余的金属合金,熔化为铝合金液;
S2、降低铝合金液的温度至730℃~770℃,向铝合金液中加入镁块,搅拌,将精炼剂用铝箔包好,然后用钟罩压入铝液中,精炼8~12分钟,进行扒渣;
S3、使溶液温度保持在770℃~790℃,静置25~35分钟,扒渣后浇注得到铝合金。
优选地,在本实施方式中,步骤S2还包括:生产过程中在流槽处添加所需加入的镁,并辅以保护气氛,所述保护气氛包括CO2、SF6,所述CO2及SF6的体积比为20~33:67~80。
实验数据:
下表为不同成分的铝合金各类指标参数,其中对比合金为现有技术的产品。
由上述实施方式可以看出,本发明的铝合金的力学性能及成型性能得以提升,且组织均匀、成分稳定,具有良好的屈服强度、抗拉强度和延伸率,具有抗蚀性结构,适用于载重汽车、船舶、车辆、夹具等。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的铝合金,其特征在于,所述Si的重量百分比含量为0.6%,Cu的重量百分比含量为0.3%,Mg的重量百分比含量为0.9%。
3.根据权利要求1所述的铝合金,其特征在于,所述铝合金中还包括Fe,所述Fe的重量百分比含量为0.7%。
4.根据权利要求1所述的铝合金,其特征在于,所述铝合金中还包括Cr,所述Cr的重量百分比含量为0.04-0.35%。
5.根据权利要求1所述的铝合金,其特征在于,所述铝合金中还包括Zn,所述Zn的重量百分比含量为0.25%。
6.根据权利要求1所述的铝合金,其特征在于,所述铝合金中还包括Ti,所述Ti的重量百分比含量为0.15%。
7.根据权利要求1所述的铝合金,其特征在于,所述铝合金中还包括精炼剂,所述精炼剂的重量百分比含量为1~1.5%。
8.根据权利要求7所述的铝合金,其特征在于,所述精炼剂包括硝酸钾和石墨粉,硝酸钾、石墨粉重量百分比为20~30:1。
9.一种如权利要求1所述的铝合金的制造方法,其特征在于,所述包括如下步骤:
S1、按照权利要求1所述的质量百分比,将一定量的锰铝合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温,炉温调升至880℃~980℃,待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金,熔化为铝合金液;
S2、降低铝合金液的温度至730℃~770℃,向铝合金液中加入镁块,搅拌,将精炼剂用铝箔包好,然后用钟罩压入铝液中,精炼8~12分钟,进行扒渣;
S3、使溶液温度保持在770℃~790℃,静置25~35分钟,扒渣后浇注得到铝合金。
10.根据权利要求9所述的铝合金的制造方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:生产过程中在流槽处添加所需加入的镁,并辅以保护气氛,所述保护气氛包括CO2、SF6,所述CO2及SF6的体积比为20~33:67~80。
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