CN106756298A - 一种高强度高韧性铝合金材料 - Google Patents

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邱卓雄
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent

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Abstract

本发明涉及一种高强度高韧性铝合金材料，由以下组分组成：Si 9.5％‑11.0％、Cu 1.5％‑3.5％、Fe 0.05％‑2％、Mn 1.0％‑1.5％、Mg 0.4％‑0.6％、Cr 0.1％‑0.2％、Pb 0.01％‑0.2％、Ti 0.1％‑0.2％、Ni 0.01％‑0.02％、Zn 1％‑3％、Sn 0.1％‑0.4％以及余量Al。本发明通过改变材料组成，得到了高强度、高韧性的铝合金材料，克服了铸造铝合金强度不够的问题，具有良好的应用前景。

Description

一种高强度高韧性铝合金材料
技术领域
本发明属于铝合金领域，特别涉及一种高强度高韧性铝合金材料。
背景技术
铝合金是纯铝的延伸产品，纯铝的密度小(ρ＝2.7g/m3)，大约是铁的1/3，且熔点低，约为660℃左右，铝是面心立方结构，故具有很高的塑性(δ:32～40％，ψ:70～90％)，因此其易于加工，可制成各种型材、板材，且抗腐蚀性能好。但是纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。
铸造铝合金，顾名思义，就是以铝为基础，在溶融状态下填充铸型获得一定形状和尺寸铸件毛坯的铝合金，铸造铝合金用于制造形状复杂的零件，例如仪表、内燃机活塞、飞机等壳体零件。主要利用质轻、强度高的特点。铸造铝合金应用遍及机械、汽车、建筑等领域，是国家重点推广应用的新型产品。而目前业内生产得到的铸造铝合金强度只能达到180Mpa-200Mpa，硬度85HB-95HB，很多时候无法适用对强度和硬度要求更高的领域，限制了其市场推广。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度高韧性铝合金材料，该材料通过改变材料组成，得到了高强度、高韧性的铝合金材料，克服了铸造铝合金强度不够的问题，具有良好的应用前景。
本发明的一种高强度高韧性铝合金材料，由以下组分组成：Si 9.5％-11.0％、Cu1.5％-3.5％、Fe 0.05％-2％、Mn 1.0％-1.5％、Mg 0.4％-0.6％、Cr 0.1％-0.2％、Pb0.01％-0.2％、Ti 0.1％-0.2％、Ni 0.01％-0.02％、Zn 1％-3％、Sn 0.1％-0.4％以及余量Al。
优选的，由以下组分组成：Si 9.5％-11.0％、Cu 1.5％-3.5％、Fe 0.5％-2％、Mn1.0％-1.5％、Mg 0.4％-0.6％、Cr 0.1％-0.2％、Pb 0.1％-0.2％、Ti 0.1％-0.2％、Ni0.01％-0.02％、Zn 1％-3％、Sn 0.1％-0.4％以及余量Al。
最优选的，由以下组分组成：Si 9.5％、Cu 1.5％、Fe 0.5％、Mn 1.25％、Mg0.6％、Cr 0.1％、Pb 0.1％、Ti 0.1％、Ni 0.01％、Zn 1％、Sn 0.1％以及余量Al。
最优选的，由以下组分组成：Si 10.0％、Cu 2.0％、Fe 1％、Mn 1.0％、Mg 0.4％、Cr 0.15％、Pb 0.1％、Ti 0.15％、Ni 0.02％、Zn 2％、Sn 0.2％以及余量Al。
最优选的，由以下组分组成：Si 11.0％、Cu 3.5％、Fe 2％、Mn 1.5％、Mg 0.4％、Cr 0.2％、Pb 0.2％、Ti 0.2％、Ni 0.02％、Zn 3％、Sn 0.4％以及余量Al。
本发明中：铬在铝中形成金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。钛在铝合金中提高机械性能。
有益效果
本发明通过改变材料组成，得到了高强度、高韧性的铝合金材料，克服了铸造铝合金强度不够的问题；材料抗拉强度可达810MPa以上，延伸率可达12％以上，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
本实施例的铝合金材料由以下组分组成：Si 9.5％、Cu 1.5％、Fe 0.5％、Mn1.25％、Mg 0.6％、Cr 0.1％、Pb 0.1％、Ti 0.1％、Ni 0.01％、Zn 1％、Sn 0.1％以及余量Al。
经检测，本实施例材料的抗拉强度为812MPa，延伸率为12.5％。
实施例2
本实施例的铝合金材料由以下组分组成：Si 10.0％、Cu 2.0％、Fe 1％、Mn1.0％、Mg 0.4％、Cr 0.15％、Pb 0.1％、Ti 0.15％、Ni 0.02％、Zn 2％、Sn 0.2％以及余量Al。
经检测，本实施例材料的抗拉强度为820MPa，延伸率为13％。
实施例3
本实施例的铝合金材料由以下组分组成：Si 11.0％、Cu 3.5％、Fe 2％、Mn1.5％、Mg 0.4％、Cr 0.2％、Pb 0.2％、Ti 0.2％、Ni 0.02％、Zn 3％、Sn 0.4％以及余量Al。
经检测，本实施例材料的抗拉强度为815MPa，延伸率为12.8％。

Claims (5)

1.一种高强度高韧性铝合金材料，其特征在于：由以下组分组成：Si 9.5％-11.0％、Cu1.5％-3.5％、Fe 0.05％-2％、Mn 1.0％-1.5％、Mg 0.4％-0.6％、Cr 0.1％-0.2％、Pb0.01％-0.2％、Ti 0.1％-0.2％、Ni 0.01％-0.02％、Zn 1％-3％、Sn 0.1％-0.4％以及余量Al。
2.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性铝合金材料，其特征在于：由以下组分组成：Si 9.5％-11.0％、Cu 1.5％-3.5％、Fe 0.5％-2％、Mn 1.0％-1.5％、Mg 0.4％-0.6％、Cr 0.1％-0.2％、Pb 0.1％-0.2％、Ti 0.1％-0.2％、Ni 0.01％-0.02％、Zn 1％-3％、Sn0.1％-0.4％以及余量Al。
3.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性铝合金材料，其特征在于：由以下组分组成：Si 9.5％、Cu 1.5％、Fe 0.5％、Mn 1.25％、Mg 0.6％、Cr 0.1％、Pb 0.1％、Ti 0.1％、Ni 0.01％、Zn 1％、Sn 0.1％以及余量Al。
4.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性铝合金材料，其特征在于：由以下组分组成：Si 10.0％、Cu 2.0％、Fe 1％、Mn 1.0％、Mg 0.4％、Cr 0.15％、Pb 0.1％、Ti 0.15％、Ni 0.02％、Zn 2％、Sn 0.2％以及余量Al。
5.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性铝合金材料，其特征在于：由以下组分组成：Si 11.0％、Cu 3.5％、Fe 2％、Mn 1.5％、Mg 0.4％、Cr 0.2％、Pb 0.2％、Ti 0.2％、Ni0.02％、Zn 3％、Sn 0.4％以及余量Al。
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