CN105463264A

CN105463264A - 一种铝镁合金及其制备方法

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Publication number: CN105463264A
Application number: CN201510906212.0A
Authority: CN
Inventors: 季桂金
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2016-04-06

Abstract

本发明公开了一种铝镁合金及其制备方法，涉及金属领域，一种铝镁合金包含重量百分比如下的成份，Al:70-88%、Mg:5-13%、C:0.8-1.5%、Cr:2.2-4.7%、Mo:1.3-3.8%、Co:3.2-6.5%、Mn:0.3-1.5%、P＜0.1%、S＜0.1%，余量为Fe，加入多种耐磨损和耐高温的金属元素，分别将各组分加热熔化，然后快速提高到所有组分的最高温度后，快速搅拌混合，各组分混合均匀，浇筑成型后，自然冷却，形成合金材料，有效提高了耐磨性、耐高温性，本发明具有密度高、硬度高、耐热、抗热冲击性能优良、机加工性能好等特点，有效提高产品的质量。

Description

一种铝镁合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属材料领域，具体涉及一种铝镁合金及其制备方法。

背景技术

镁铝镁合金铝板主要元素是铝，再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。以Mg为主要添加元素的铝镁合金，由于它抗蚀性好，又称防锈铝镁合金。因本身就是金属，其导热性能和强度尤为突出。镁铝镁合金板质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强，能充分满足电子产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。其硬度是传统塑料机壳的数倍，但重量仅为后者的三分之一。镁铝镁合金在装饰行业中例如门窗中也有大量的使用。常规的镁铝镁合金材料的强度仍然有提高的空间，进一步提高其强度后，可以适用于更多的不同的领域中。

申请号为201510101059.4的发明专利，本发明涉及一种钛合金材料及其制备方法，所述的钛合金材料包括Ti、Cu、Mg、Mo、Ta、Nd、Dy、Rb、余量为Al。制备方法包括以下步骤：(1)按照重量百分比分别将Ti、Cu、Mg、Mo、Ta、Nd、Dy、Rb、余量为Al，投入至熔炼炉中，对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为780-900℃，在该温度下熔炼3h；(2)二次升温至熔炼炉内温度为990-1060℃，在该温度下熔炼2h；(3)熔炼后再将熔炼炉内温度进行降温，降温至熔炼炉内温度为650-690℃，保温5h；(4)再降低熔炼炉内温度至室温，为熔炼得到的钛合金材料。

申请号为201410609161.0，本发明公开了一种铝镁合金材料及其制备方法，该铝镁合金材料，由包含以下重量份的组分制成：氧化物0.12-0.16份、镁0.08-0.14份、泡沫镍0.07-0.12份、氮化硅0.05-0.08份、石墨烯0.02-0.08份、铜0.02-0.32份和铝98.5-99.4份。本发明还提供了一种铝镁合金材料的制备方法，包括以下步骤：（1）称取氧化物0.12-0.16重量份和铝98.5-99.4重量份在惰性气氛下加热到660-690℃，混合均匀；（2）将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的石墨烯0.02-0.08重量份，升温至700-710℃；（3）在惰性气氛下依次加入镁0.08-0.14重量份、铜0.02-0.32重量份、泡沫镍0.07-0.12重量份、晶须0-0.09重量份和氮化硅0.05-0.08重量份，保温0.5-2小时，除渣、除气，得到铝镁合金材料。本发明制得的铝镁合金材料可作为接地导线、电线、电缆，用于电力领域。

申请号201410574049.8的中国发明专利，本发明涉及一种铝镁合金材料及制作方法，本铝镁合金材料主要成分是铝，还包括锡、镉、锌、铜、硅、锰、铬、镍和钛，本制作方法，包括步骤（1）将锡、镉、锌、铜、硅、锰、铬、镍和钛分别预热，并分别各自搅拌，直到各组分完全熔化；（2）将步骤（1）所述的熔融的各组分别快速升温至1857℃，并同时混合，搅拌均匀；（3）将步骤（2）所述的熔融的各组分的混合液进行浇筑，浇筑完成后自然冷却。

本发明，铝镁合金材料能够满足工业领域对高强铝镁合金的材料性能要求，尤其是加工成型、表面质量、热处理等性能方面的要求；制作方法简单，便于实现和推广。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种密度高、硬度高、耐热、抗热冲击性能优良、机加工性能好的铝镁合金及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种铝镁合金，包含重量百分比如下的成份，Al:70-88%、Mg:5-13%、C:0.8-1.5%、Cr:2.2-4.7%、Mo:1.3-3.8%、Co:3.2-6.5%、Mn:0.3-1.5%、P＜0.1%、S＜0.1%，余量为Fe。

优选的，包含重量比如下的成分，Al:73-85%、Mg:8-10%、C:0.9-1.1%、Cr:2.8-4.1%、Mo:1.8-3.3%、Co:3.6-6.1%、Mn:0.8-1.3%、P：0.06%、S：0.04%，余量为Fe。

优选的，所述的铝镁合金的成分中添加有防偏析剂。

一种铝镁合金的制造方法，包括以下步骤：

1）按重量取各金属材料，各金属材料的成分组成和重量百分比为，Al:70-88%、Mg:5-13%、C:0.8-1.5%、Cr:2.2-4.7%、Mo:1.3-3.8%、Co:3.2-6.5%、Mn:0.3-1.5%、P＜0.1%、S＜0.1%，余量为Fe；

2）将Al、Mg、Cr、Mo、Co、Mn和Fe分别预热到720℃、760℃、1920℃、2703℃、1620℃、1278℃和1612℃，并分别各自搅拌，直到各组分完全熔化；

3）将上述的各金属材料都投至高温熔炼炉内，升高熔炼炉内温度为632-658℃，熔炼2h，再升高熔炼炉内温度为1128-1204℃，再熔炼3h，熔炼时熔炼炉内压强为800-1000Pa；

4）温度降至532-582℃后，保温6-8分钟后，将熔炼后的金属液浇铸，冷却得到得到镁铝镁合金。

优选的，所述步骤3）中，依次往高温熔炼炉投入C、P和S。

优选的，所述步骤3）中，将配料后的金属材料在保护气体下进行熔融，所述保护气体包括CO₂、SF₆，所述CO₂及SF₆的体积比为15-22：78-85。

本发明的配方合理，本发明的铝镁合金材料能够满足工业领域对高强铝镁合金的材料性能要求，本发明的铝镁合金材料的抗拉强度大于460Mpa，延伸率小于4%，硬度HB135-150，屈服强度320-360Mpa；尤其是加工成型、表面质量、热处理等性能方面的要求。

铬在本发明的铝镁合金材料中，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善铝镁合金的韧性和降低应力腐蚀开裂的敏感性。

本发明的铝镁合金材料的制作方法，分别将各组分加热熔化，然后快速提高到所有组分的最高温度后，快速搅拌混合，各组分混合均匀，浇筑成型后，自然冷却，形成合金材料。制作方法简单加入多种耐磨损和耐高温的金属元素，有效提高了耐磨性、耐高温性，本发明具有密度高、硬度高、耐热、抗热冲击性能优良、机加工性能好等特点，有效提高产品的质量，添加了放偏析剂，解决了各种元素混合在一起后产生的偏析情况。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

一种铝镁合金的制造方法，包括以下步骤：

1）按重量取各金属材料，各金属材料的成分组成和重量百分比为，Al:70%、Mg:13%、C:0.8%、Cr:2.2%、Mo:1.3%、Co:3.2%、Mn:0.3%、P：0.06%、S:0.04%，余量为Fe；

3）将上述的各金属材料都投至高温熔炼炉内，升高熔炼炉内温度为632℃，熔炼2h，再升高熔炼炉内温度为1204℃，再熔炼3h，熔炼时熔炼炉内压强为800Pa；

4）温度降至582℃后，保温6分钟后，将熔炼后的金属液浇铸，冷却得到得到镁铝镁合金。

步骤3）中，依次往高温熔炼炉投入C、P和S，将配料后的金属材料在保护气体下进行熔融，所述保护气体包括CO₂、SF₆，所述CO₂及SF₆的体积比为15：85。

实施例2：

一种铝镁合金的制造方法，包括以下步骤：

1）按重量取各金属材料，各金属材料的成分组成和重量百分比为，Al:88%、Mg:5%、C:0.8%、Cr:2.2%、Mo:1.3%、Co:3.2%、Mn:0.3%、P：0.06%、S:0.04%，余量为Fe；

3）将上述的各金属材料都投至高温熔炼炉内，升高熔炼炉内温度为658℃，熔炼2h，再升高熔炼炉内温度为1128℃，再熔炼3h，熔炼时熔炼炉内压强为1000Pa；

4）温度降至532℃后，保温8分钟后，将熔炼后的金属液浇铸，冷却得到得到镁铝镁合金。

步骤3）中，依次往高温熔炼炉投入C、P和S，将配料后的金属材料在保护气体下进行熔融，所述保护气体包括CO₂、SF₆，所述CO₂及SF₆的体积比为22：78。

实施例3：

一种铝镁合金的制造方法，包括以下步骤：

1）按重量取各金属材料，各金属材料的成分组成和重量百分比为，Al:78%、Mg:8%、C:1%、Cr:4%、Mo:3%、Co:3%、Mn:1%、P：0.06%、S:0.04%，余量为Fe；

3）将上述的各金属材料都投至高温熔炼炉内，升高熔炼炉内温度为646℃，熔炼2h，再升高熔炼炉内温度为1188℃，再熔炼3h，熔炼时熔炼炉内压强为900Pa；

4）温度降至558℃后，保温7分钟后，将熔炼后的金属液浇铸，冷却得到得到镁铝镁合金。

步骤3）中，依次往高温熔炼炉投入C、P和S，步骤3）中，将配料后的金属材料在保护气体下进行熔融，所述保护气体包括CO₂、SF₆，所述CO₂及SF₆的体积比为18：82。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种铝镁合金，其特征在于，包含重量百分比如下的成份，Al:70-88%、Mg:5-13%、C:0.8-1.5%、Cr:2.2-4.7%、Mo:1.3-3.8%、Co:3.2-6.5%、Mn:0.3-1.5%、P＜0.1%、S＜0.1%，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种铝镁合金，其特征在于：包含重量比如下的成分，Al:73-85%、Mg:8-10%、C:0.9-1.1%、Cr:2.8-4.1%、Mo:1.8-3.3%、Co:3.6-6.1%、Mn:0.8-1.3%、P：0.06%、S：0.04%，余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的一种铝镁合金，其特征在于：所述的铝镁合金的成分中添加有防偏析剂。

4.一种制造权利要求1-3任意一项所述铝镁合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种铝镁合金的制作方法，其特征在于：所述步骤3）中，依次往高温熔炼炉投入C、P和S。

6.根据权利要求4所述的一种铝镁合金的制作方法，其特征在于：所述步骤3）中，将配料后的金属材料在保护气体下进行熔融，所述保护气体包括CO₂、SF₆，所述CO₂及SF₆的体积比为15-22：78-85。