CN105200277A - 一种铝合金及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金，其成分包括(wt％)：Mg：0.5～1.4，Si：0.4～0.8，Fe：0.15～0.4，Mn：0.3～0.5，Ti：0.1～0.15，Sc：0.06～0.08，As：0.001～0.005，Li：0.005～0.009，Cr：0.005～0.01,V：0.001～0.007，其余为铝及不可避免的杂质。传统的铝合金中，镁和硅的含量小于1.6％，本发明通过将镁和硅的含量控制在1.8～2.2％，不仅可以增加合金的强度，还可以细化铝合金的晶相，有利于沉淀，提高抗拉强度，并且在铝合金中添加钪、钒、砷、钛、镉等元素，不仅可以提升铝合金的抗拉强度，而且可以提高合金的耐腐蚀性和耐磨性能。本发明的铝合金具更为良好的热传导性能，可作为汽车的散热部件；该铝合金具有抗拉强度高、硬度高、耐腐蚀性强以及耐磨性能好等优点。

Description

一种铝合金及其制造方法

技术领域

本发明涉及铝制品技术领域，具体是一种铝合金及其制造方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金的需求日益增多，使铝合金的研究也随之深入。

添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50％以上。但是，传统铝合金仍然存在不足之处，其主要成分为铝、镁和硅，由于受材料组织结构的限制，加工出来的材料性能较差，在加工过程中容易出现断裂、皱纹、疲劳等缺陷，成品率较低，导热性差、导致了材料的浪费。同时，生产效率较低，增加了劳动强度，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝合金，其成分包括(wt％)：

Mg：0.5～1.4，Si：0.4～0.8，Fe：0.15～0.4，Mn：0.3～0.5，Ti：0.1～0.15，Sc：0.06～0.08，As：0.001～0.005，Li：0.005～0.009，Cr：0.005～0.01,V：0.001～0.007，其余为铝及不可避免的杂质。

优选地，所述的一种铝合金，其成分包括(wt％)：

Mg：1.0，Si：0.6，Fe：0.25，Mn：0.4，Ti：0.13，Sc：0.07，As：0.003，Li：0.007，Cr：0.008,V：0.004，其余为铝及不可避免的杂质。

所述的一种铝合金制造方法的制备方法，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900℃～950℃，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750℃～770℃，在N₂气氛下，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10～15分钟，精炼剂用量为铝合金液重量的1.5％,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，所述精炼剂由下列重量份的原料制成：

NaCl10，KCl18，Na₂SiF₆20，Na₃AlF₆14，CaF₂8，C(石墨)1.5，活性炭2,纳米铝粉0.8，稀土0.15，CCl₄3。

所述精炼剂的制备方法为：将稀土、活性炭粉碎，过100目筛，与NaCl、KCl、Na₂SiF₆、Na₃AlF₆、CaF₂混合，研磨30分钟，过80～100目筛，在150～170℃下烘干至绝干，喷雾干燥，再与其他剩余成分混合，研磨分散均匀，即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

传统的铝合金中，镁和硅的含量小于1.6％，本发明通过将镁和硅的含量控制在1.8～2.2％，不仅可以增加合金的强度，还可以细化铝合金的晶相，有利于沉淀，提高抗拉强度，并且在铝合金中添加钪、钒、砷、钛、镉等元素，不仅可以提升铝合金的抗拉强度，而且可以提高合金的耐腐蚀性和耐磨性能。本发明的铝合金具更为良好的热传导性能，可作为汽车的散热部件；该铝合金具有抗拉强度高、硬度高、耐腐蚀性强以及耐磨性能好等优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

本发明一种铝合金及其制造方法，由下述重量份的原料制成：

本发明涉及一种铝合金，其成分包括(wt％)：

Mg：0.5，Si：0.4，Fe：0.15，Mn：0.3，Ti：0.1，Sc：0.06，As：0.001，Li：0.005，Cr：0.005,V：0.001，其余为铝及不可避免的杂质。

钪不仅能够显著细化铸态合金晶粒、提高再结晶温度从而提高铝合金的强度和韧性，而且能显著改善铝合金的可焊性、耐热性、抗蚀性、和热稳定性。钪(Sc)的密度低，在铝及铝合金中同时具有过渡族金属和稀土金属这两类金属的作用，但效果却远比这两类金属对铝合金的影响大，含Sc铝合金强度高、热稳定性好，有强烈的时效硬化效应。

申请人发现，As砷在铝合金中适量添加可提高铝合金的强度以及导热性，然而当砷含量过多可引起金属变脆，不好加工。

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900℃～950℃，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750℃～770℃，在N₂气氛下，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10～15分钟，精炼剂用量为铝合金液重量的1.5％,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。

所述精炼剂由下列重量份的原料制成：

NaCl10，KCl18，Na₂SiF₆20，Na₃AlF₆14，CaF₂8，C(石墨)1.5，活性炭2,纳米铝粉0.8，稀土0.15，CCl₄3。

所述精炼剂的制备方法为：将稀土、活性炭粉碎，过100目筛，与NaCl、KCl、Na₂SiF₆、Na₃AlF₆、CaF₂混合，研磨30分钟，过80～100目筛，在150～170℃下烘干至绝干，喷雾干燥，再与其他剩余成分混合，研磨分散均匀，即得。

以下各实施例与实施例1的区别仅在于，

实施例2

一种铝合金，其成分包括(wt％)：

Mg：1.4，Si：0.8，Fe：0.4，Mn：0.5，Ti：0.15，Sc：0.08，As：0.005，Li：0.009，Cr：0.01,V：0.007，其余为铝及不可避免的杂质。

实施例3

一种铝合金，其成分包括(wt％)：

Mg：1.0，Si：0.6，Fe：0.25，Mn：0.4，Ti：0.13，Sc：0.07，As：0.003，Li：0.007，Cr：0.008,V：0.004，其余为铝及不可避免的杂质。

Claims (4)

1.一种铝合金，其特征在于，其成分包括(wt％)：

Mg：0.5～1.4，Si：0.4～0.8，Fe：0.15～0.4，Mn：0.3～0.5，Ti：0.1～0.15，Sc：0.06～0.08，As：0.001～0.005，Li：0.005～0.009，Cr：0.005～0.01,V：0.001～0.007，其余为铝及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金，其特征在于，其成分包括(wt％)：

Mg：1.0，Si：0.6，Fe：0.25，Mn：0.4，Ti：0.13，Sc：0.07，As：0.003，Li：0.007，Cr：0.008,V：0.004，其余为铝及不可避免的杂质。

3.权利要求1或2所述的一种铝合金的制造方法，其特征在于，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900℃～950℃，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750℃～770℃，在N₂气氛下，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10～15分钟，精炼剂用量为铝合金液重量的1.5％,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。

4.根据权利要求3所述的一种铝合金的制造方法，其特征在于，所述精炼剂由下列重量份的原料制成：NaCl10，KCl18，Na₂SiF₆20，Na₃AlF₆14，CaF₂8，C(石墨)1.5，活性炭2,纳米铝粉0.8，稀土0.15，CCl₄3；

所述精炼剂的制备方法为：将稀土、活性炭粉碎，过100目筛，与NaCl、KCl、Na₂SiF₆、Na₃AlF₆、CaF₂混合，研磨30分钟，过80～100目筛，在150～170℃下烘干至绝干，喷雾干燥，再与其他剩余成分混合，研磨分散均匀，即得。