CN105296821A - 一种锌镁铝合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种锌镁铝合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锌镁铝合金材料及其制备方法，其中，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌0.9~1.4%、镁2.3~3.0%、铜0.3~0.6%、硼0.4~0.8%、钒0.3~0.7%、镧0.2~0.5%、钼0.3~0.9%、锡0.1~0.4%、余量为铝和不可避免的杂质。本发明所制备的锌镁铝合金材料的具有良好的抗腐蚀性，该锌镁铝合金腐蚀速度小于0.85？mg?cm-2?d-1，此外该锌镁铝合金的拉伸强度达到424~438MPa，屈服强度达到290~306MPa，显示良好的综合性能，所制备的锌镁铝合金材料具有更加广阔的应用前景。

Description

一种锌镁铝合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于合金材料领域，特别涉及一种锌镁铝合金材料及其制备方法。
背景技术
镁合金是继钢材和铝材之后的第三大工程材料。镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。由于镁合金具有强度高、加工性优良、电磁屏蔽性能优异以及可回收利用等优点，广泛应用于汽车、工业制造、航空等领域。镁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。然而，镁铝合金还存在不易涂层、抗腐蚀性差，易氧化等不足，这些问题都有待提升，以适应更加更大的应用需求。
发明内容
要解决的技术问题是：为了解决上述问题的至少一种，提供一种锌镁铝合金材料及其制备方法。
技术方案：为了解决上述问题，本发明提供了一种锌镁铝合金材料，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌0.9~1.4%、镁2.3~3.0%、铜0.3~0.6%、硼0.4~0.8%、钒0.3~0.7%、镧0.2~0.5%、钼0.3~0.9%、锡0.1~0.4%、余量为铝和不可避免的杂质。
优选的，所述的合金材料，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌0.9~1.3%、镁2.3~2.8%、铜0.3~0.5%、硼0.4~0.8%、钒0.4~0.7%、镧0.2~0.4%、钼0.5~0.9%、锡0.2~0.4%、余量为铝和不可避免的杂质。
进一步，优选的，所述的合金材料，其特征在于，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌1.1%、镁2.5%、铜0.4%、硼0.6%、钒0.6%、镧0.4%、钼0.7%、锡0.2%、余量为铝和不可避免的杂质。
所述的合金材料的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将熔炼炉升温至750~900℃，然后加入硼、镁、锌和锡，熔炼1h，
2）将铜、铝、钼、钒和镧炼炉中，以8℃/min的速度升温至940~1100℃，熔炼2h；
3）将熔炼炉升温至1300℃以上，浇铸成合金锭，冷却至室温，得到半成品合金材料；
4）将步骤3）中的半成品合金材料在510~540℃下进行固溶处理，处理时间为1~3h；
5）接着在165~190℃下进行时效处理，处理时间为5~10h；
6) 将步骤5）中经时效处理的半成品合金材料进行轧制，即得所需合金材料。
优选的，所述步骤4）中的所述固溶处理条件为：固溶处理的温度为530℃，处理时间为2.5h。
优选的，所述步骤5）中的所述时效处理条件为：时效处理的温度为178℃，处理时间为7h。
优选的，所述步骤6）中的所述轧制条件为：室温下轧制，每道次轧制变形量7~10%，总变形量80~90%。
本发明具有以下有益效果：本发明所制备的锌镁铝合金材料的具有良好的抗腐蚀性，该锌镁铝合金腐蚀速度小于0.85 mg•cm-2•d-1，此外该锌镁铝合金的拉伸强度达到424~438MPa，屈服强度达到290~306MPa，显示良好的综合性能，所制备的锌镁铝合金材料具有更加广阔的应用前景。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
一种锌镁铝合金材料，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌0.9%、镁2.3%、铜0.3%、硼0.4%、钒0.3%、镧0.2%、钼0.3%、锡0.1%、余量为铝和不可避免的杂质。
所述的合金材料的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将熔炼炉升温至750℃，然后加入硼、镁、锌和锡，熔炼1h，
2）将铜、铝、钼、钒和镧炼炉中，以8℃/min的速度升温至940℃，熔炼2h；
3）将熔炼炉升温至1300℃以上，浇铸成合金锭，冷却至室温，得到半成品合金材料；
4）将步骤3）中的半成品合金材料在510℃下进行固溶处理，处理时间为1h；
5）接着在165℃下进行时效处理，处理时间为5h；
6) 将步骤5）中经时效处理的半成品合金材料进行轧制，所述轧制条件为：室温下轧制，每道次轧制变形量7%，总变形量80%，即得所需合金材料。
实施例2
一种锌镁铝合金材料，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌1.0%、镁2.1%、铜0.4%、硼0.6%、钒0.5%、镧0.3%、钼0.6%、锡0.2%、余量为铝和不可避免的杂质。
所述的合金材料的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将熔炼炉升温至825℃，然后加入硼、镁、锌和锡，熔炼1h，
2）将铜、铝、钼、钒和镧炼炉中，以8℃/min的速度升温至1020℃，熔炼2h；
3）将熔炼炉升温至1300℃以上，浇铸成合金锭，冷却至室温，得到半成品合金材料；
4）将步骤3）中的半成品合金材料在525℃下进行固溶处理，处理时间为2h；
5）接着在175℃下进行时效处理，处理时间为8h；
6) 将步骤5）中经时效处理的半成品合金材料进行轧制，所述轧制条件为：室温下轧制，每道次轧制变形量8%，总变形量85%，即得所需合金材料。
实施例3
一种锌镁铝合金材料，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌1.1%、镁2.5%、铜0.4%、硼0.6%、钒0.6%、镧0.4%、钼0.7%、锡0.2%、余量为铝和不可避免的杂质。
所述的合金材料的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将熔炼炉升温至850℃，然后加入硼、镁、锌和锡，熔炼1h，
2）将铜、铝、钼、钒和镧炼炉中，以8℃/min的速度升温至1060℃，熔炼2h；
3）将熔炼炉升温至1300℃以上，浇铸成合金锭，冷却至室温，得到半成品合金材料；
4）将步骤3）中的半成品合金材料在530℃下进行固溶处理，处理时间为2.5h；
5）接着在178℃下进行时效处理，处理时间为7h；
6) 将步骤5）中经时效处理的半成品合金材料进行轧制，所述轧制条件为：室温下轧制，每道次轧制变形量8%，总变形量86%，即得所需合金材料。
实施例4
一种锌镁铝合金材料，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌1.3%、镁2.8%、铜0.5%、硼0.5%、钒0.4%、镧0.4%、钼0.5%、锡0.2%、余量为铝和不可避免的杂质。
所述的合金材料的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将熔炼炉升温至780℃，然后加入硼、镁、锌和锡，熔炼1h，
2）将铜、铝、钼、钒和镧炼炉中，以8℃/min的速度升温至980℃，熔炼2h；
3）将熔炼炉升温至1300℃以上，浇铸成合金锭，冷却至室温，得到半成品合金材料；
4）将步骤3）中的半成品合金材料在520℃下进行固溶处理，处理时间为3h；
5）接着在180℃下进行时效处理，处理时间为8h；
6) 将步骤5）中经时效处理的半成品合金材料进行轧制，所述轧制条件为：室温下轧制，每道次轧制变形量9%，总变形量83%，即得所需合金材料。
实施例5
一种锌镁铝合金材料，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌1.4%、镁3.0%、铜0.6%、硼0.8%、钒0.7%、镧0.5%、钼0.9%、锡0.4%、余量为铝和不可避免的杂质。
所述的合金材料的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将熔炼炉升温至900℃，然后加入硼、镁、锌和锡，熔炼1h，
2）将铜、铝、钼、钒和镧炼炉中，以8℃/min的速度升温至1100℃，熔炼2h；
3）将熔炼炉升温至1300℃以上，浇铸成合金锭，冷却至室温，得到半成品合金材料；
4）将步骤3）中的半成品合金材料在540℃下进行固溶处理，处理时间为1~3h；
5）接着在190℃下进行时效处理，处理时间为10h；
6) 将步骤5）中经时效处理的半成品合金材料进行轧制，所述轧制条件为：室温下轧制，每道次轧制变形量10%，总变形量90%，即得所需合金材料。
结果表面，相比于对比例，本发明所制备的锌镁铝合金材料的具有更佳的抗腐蚀性，该锌镁铝合金腐蚀速度小于0.85 mg•cm-2•d-1，远小于对比例中的1.82 mg•cm-2•d-1，此外该锌镁铝合金的拉伸强度达到424~438MPa，屈服强度达到290~306MPa，显示良好的综合性能。

Claims (7)

1.一种锌镁铝合金材料，其特征在于，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌0.9~1.4%、镁2.3~3.0%、铜0.3~0.6%、硼0.4~0.8%、钒0.3~0.7%、镧0.2~0.5%、钼0.3~0.9%、锡0.1~0.4%、余量为铝和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌0.9~1.3%、镁2.3~2.8%、铜0.3~0.5%、硼0.4~0.8%、钒0.4~0.7%、镧0.2~0.4%、钼0.5~0.9%、锡0.2~0.4%、余量为铝和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，该合金材料包括按重量百分含量计的：锌1.1%、镁2.5%、铜0.4%、硼0.6%、钒0.6%、镧0.4%、钼0.7%、锡0.2%、余量为铝和不可避免的杂质。
4.权利要求1至3任一项所述的合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
1）将熔炼炉升温至750~900℃，然后加入硼、镁、锌和锡，熔炼1h，
2）将铜、铝、钼、钒和镧炼炉中，以8℃/min的速度升温至940~1100℃，熔炼2h；
3）将熔炼炉升温至1300℃以上，浇铸成合金锭，冷却至室温，得到半成品合金材料；
4）将步骤3）中的半成品合金材料在510~540℃下进行固溶处理，处理时间为1~3h；
5）接着在165~190℃下进行时效处理，处理时间为5~10h；
6) 将步骤5）中经时效处理的半成品合金材料进行轧制，即得所需合金材料。
5.根据权利要求4所述的合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中的所述固溶处理条件为：固溶处理的温度为530℃，处理时间为2.5h。
6.根据权利要求4所述的合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5）中的所述时效处理条件为：时效处理的温度为178℃，处理时间为7h。
7.根据权利要求4所述的合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤6）中的所述轧制条件为：室温下轧制，每道次轧制变形量7~10%，总变形量80~90%。
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