CN109266919A - 一种高性能铝合金 - Google Patents

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李平
何建国
凌宏
潘震泽
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Abstract

本发明提供一种高性能铝合金，所述铝合金按照质量百分比计包括下述组分：Si：1.00%~1.20%，Fe：≤0.25%，Cu：0.12%~0.15%，Mn：0.50%~0.55%，Mg：0.80%~0.95%，Cr：≤0.12%，Ni：≤0.01%，Zn：≤0.01%，Ti：≤0.01%，余量为Al及杂质。本发明通过调整合金元素Si、Cu、Mn、Mg等的含量，细化了合金的铸态组织，促进了组织的分布均匀化，增加了合金韧性、硬度以及抗拉强度，并且生产出的合金产品质量轻，性能佳，且生产工艺简单，成本经济。

Description

一种高性能铝合金
技术领域
本发明涉及铝合金加工技术领域，具体涉及一种高性能铝合金。
技术背景
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的合金材料，如在纯铝中添加锰元素研制出的Al-Mn合金、在纯铝中添加铜元素研制出Al-Cu合金、在纯铝中同时添加铜和镁元素研制出Al-Cu-Mg系硬铝合金、在纯铝中同时添加锌、镁、铜元素研制出Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金等。相比较其它材料，铝合金具有优良的综合性能，例如密度小、耐腐蚀性优越、塑性和加工性能良好、导电导热性强、耐低温脆性、表面处理性能良好、无磁性、耐酸性、抗辐射性等优点，其被广泛应用于航空、航天、机械制造、船舶、汽车等领域。
随着汽车轻量化的发展，市场对于汽车配件提出了重量更轻、性能更高的要求。目前，在汽车横梁制造方面，国内主要采用6082型铝合金材料生产横梁，其力学性能仅能勉强达到国家标准GB/T 6892-2015规定要求，该标准中对6082T6壁厚≤5.00mm的产品的规定：抗拉强度Rm≥290Mpa，非比例延伸强度Rp0.2≥250Mpa，断后伸长率A50mm≥6％；然而在实际的市场要求中，力学性能标准需满足：抗拉强度Rm≥325Mpa，非比例延伸强度Rp0.2≥310Mpa，断后伸长率A50mm≥10％。相比之下，尽管采用6082型铝合金材料生产出来的横梁力学性能达到国家标准，但相较市场的要求还有不小距离。
发明内容
本发明的目的是提供一种高性能铝合金，该技术方案通过调整合金元素Si、Cu、Mn、Mg等的含量，进一步细化了合金的铸态组织，促进了组织的分布均匀化，增加了合金韧性、硬度以及抗拉强度；生产出的合金产品质量轻，性能佳，且工艺简单，成本经济。
了以下技术方案：
实际上，本发明涉及一种高性能铝合金，所述铝合金按照质量百分比计包括下述组分：Si：1.00％～1.20％，Cu：0.12％～0.15％，Mn：0.50％～0.55％，Mg：0.80％～0.95％，余量为Al及杂质。
作为另一种具体实施例，所述铝合金按照质量百分比计包括下述组分：Si：1.10％～1.15％，Cu：0.13％～0.14％，Mn：0.52％～0.53％，Mg：0.85％～0.90％，余量为Al及杂质。
作为另一种具体实施例，所述铝合金还含有Fe，所述Fe的质量百分比≤0.25％；其中Fe是作为杂相，无法完全消除，需尽可能的减少其含量，控制在上述范围能够有效改善合金性能。
作为另一种具体实施例，所述铝合金还含有Cr，所述Cr的质量百分比≤0.12％。
作为另一种具体实施例，所述铝合金还含有Ni，所述Ni的质量百分比≤0.01％。
作为另一种具体实施例，所述铝合金还含有Zn，所述Zn的质量百分比≤0.01％。
作为另一种具体实施例，所述铝合金还含有Ti，所述Ti的质量百分比≤0.01％。
作为还一种具体实施例，所述铝合金按照质量百分比计包括下述组分：Si：1.00％～1.20％，Fe：≤0.25％，Cu：0.12％～0.15％，Mn：0.50％～0.55％，Mg：0.80％～0.95％，Cr：≤0.12％，Ni：≤0.01％，Zn：≤0.01％，Ti：≤0.01％，余量为Al及杂质。
作为还一种具体实施例，上述铝合金用于制造汽车结构体部件；其中所述汽车结构体部件为防撞梁或横梁。
作为还一种具体实施例，所述铝合金用于制造电力工业铝合金产品、轨道交通用铝合金产品、通讯设备铝合金产品、机械加工零部件铝合金产品。
与现有技术相比，本发明方案具有有益效果：
(1)本发明通过调整合金元素Si含量可改良铝合金材料在压铸过程中的流动性，对合金产品的强度有益；
(2)本发明通过调整Cu、Mn、Mg的含量能够细化合金的铸态组织，促进组织分布均匀，其中形成的强化相Mg2Si增多，能够进一步提升合金的抗拉强度和硬度及促进产品的韧性；
(3)本发明通过本发明制备性能铝合金材料，工艺简单，成本经济，易于实现大规模工业化生产；
(4)本发明制备的合金材料经力学性能测试：抗拉强度Rm≥360Mpa，非比例延伸强度Rp0.2≥320Mpa，断后伸长率A50mm≥16％，不仅远远超过国家标准GB/T 6892-2015规定要求，同时能够满足实际市场的要求，质量轻，性能佳，提升了国内铝合金材料在国际上的竞争力。
具体实施方式
下面通过具体实施例和对比例对本发明做进一步的详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要注意的是，本技术方案中的“包括”意指其除所述成分外，还可以包括其他成分，所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
本技术方案中的余量为Al，指本发明铝合金锭的成分中除去Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Ni、Zn、Ti和其他元素之外的余量为Al，Al与Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Ni、Zn、Ti和其他元素成分的重量百分含量之和为100％。
实施例1
一种高性能铝合金的制备方法，其包括步骤：
合金成分为：Si：1.00％，Fe：0.25％，Cu：0.15％，Mn：0.50％，Mg：0.80％，Cr：0.12％，Ni：0.01％，Zn：0.01％，Ti：0.01％，余量为Al及杂质；
采用上述成分铝合金铸锭经加工为成型材，加工成型顺序为：A1均匀化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，制得的产品进行取样，在T6热处理状态下进行学性能测试。
实施例2
一种高性能铝合金的制备方法，其包括步骤：
合金成分为：Si：1.20％，Fe：0.15％，Cu：0.12％，Mn：0.55％，Mg：0.95％，Cr：0.08％，Ni：0.005％，Zn：0.006％，Ti：0.006％，余量为Al及杂质；
采用上述成分铝合金铸锭经加工为成型材，加工成型顺序为：A1均匀化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，制得的产品进行取样，在T6热处理状态下进行学性能测试。
实施例3
一种高性能铝合金的制备方法，其包括步骤：
合金成分为：Si：1.10％，Fe：0.22％，Cu：0.13％，Mn：0.52％，Mg：0.85％，Cr：0.05％，Ni：0.008％，Zn：0.005％，Ti：0.008％，余量为Al及杂质；
采用上述成分铝合金铸锭经加工为成型材，加工成型顺序为：A1均匀化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，制得的产品进行取样，在T6热处理状态下进行学性能测试。
实施例4
一种高性能铝合金的制备方法，其包括步骤：
Si：1.05％，Fe：0.18％，Cu：0.14％，Mn：0.54％，Mg：0.90％，Cr：0.07％，Ni：0.005％，Zn：0.006％，Ti：0.008％，余量为Al及杂质；
采用上述成分铝合金铸锭经加工为成型材，加工成型顺序为：A1均匀化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，制得的产品进行取样，在T6热处理状态下进行学性能测试。
实施例5
一种高性能铝合金的制备方法，其包括步骤：
合金成分为：Si：1.13％，Fe：0.22％，Cu：0.13％，Mn：0.52％，Mg：0.87％，Cr：0.05％，Ni：0.008％，Zn：0.005％，Ti：0.008％，余量为Al及杂质；
采用上述成分铝合金铸锭经加工为成型材，加工成型顺序为：A1均匀化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，制得的产品进行取样，在T6热处理状态下进行学性能测试。
实施例6
一种高性能铝合金的制备方法，其包括步骤：
合金成分为：Si：1.13％，Fe：0.22％，Cu：0.13％，Mn：0.52％，Mg：0.88％，Cr：0.05％，Ni：0.008％，Zn：0.005％，Ti：0.008％，余量为Al及杂质；
采用上述成分铝合金铸锭经加工为成型材，加工成型顺序为：A1均匀化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，制得的产品进行取样，在T6热处理状态下进行学性能测试。
实施例7
一种高性能铝合金的制备方法，其包括步骤：
合金成分为：Si：1.15％，Fe：0.22％，Cu：0.14％，Mn：0.53％，Mg：0.88％，Cr：0.05％，Ni：0.008％，Zn：0.005％，Ti：0.008％，余量为Al及杂质；
采用上述成分铝合金铸锭经加工为成型材，加工成型顺序为：A1均匀化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，制得的产品进行取样，在T6热处理状态下进行学性能测试。
实施例8
一种高性能铝合金的制备方法，其包括步骤：
合金成分为：Si：1.12％，Fe：0.22％，Cu：0.14％，Mn：0.53％，Mg：0.86％，Cr：0.05％，Ni：0.008％，Zn：0.005％，Ti：0.008％，余量为Al及杂质；
采用上述成分铝合金铸锭经加工为成型材，加工成型顺序为：A1均匀化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，制得的产品进行取样，在T6热处理状态下进行学性能测试。
对比例1
将现有的6063型铝合金在相同条件下加工成型，即：A1加热熔化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，并取壁厚δ≤10.00的试验部分进行力学性能测试。
对比例2
将现有的6082型铝合金在相同条件下加工成型，即：A1加热熔化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，并取壁厚δ≤5.00的试验部分进行力学性能测试。
对比例3
将现有的6082型铝合金在相同条件下加工成型，即：A1加热熔化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，并取壁厚5.00＜δ≤25.00的试验部分进行力学性能测试。
对比例4
将现有的6005型铝合金在相同条件下加工成型为实心型材，即：A1加热熔化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，并取壁厚δ≤5.00进行力学性能测试。
对比例5
将现有的6005型铝合金在相同条件下加工成型为空心型材，即：A1加热熔化处理→A2挤压前预热→A3挤压处理→A4淬火处理→A5时效处理，并取壁厚δ≤5.00进行力学性能测试。
实施例1～8及对比例1～5在T6状态的性能测试汇总如下表1：
表1
相比较于传统的6063型、6082型、6005型等铝合金材料，本发明的铝合金具有更加优良的综合性能，经力学性能测试：抗拉强度Rm≥360Mpa，非比例延伸强度Rp0.2≥320Mpa，断后伸长率A50mm≥16％，不仅远远超过国家标准GB/T 6892-2015规定要求，同时能够满足实际市场的要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能铝合金，其特征在于，所述铝合金按照质量百分比计包括下述组分：Si：1.00%~1.20%，Cu：0.12%~0.15%，Mn：0.50%~0.55%，Mg： 0.80%~0.95%，余量为 Al及杂质。
2.如权利要求1所述的高性能铝合金，其特征在于，所述铝合金按照质量百分比计包括下述组分：Si：1.10%~1.15%，Cu：0.13%~0.14%，Mn：0.52%~0.53%，Mg： 0.85%~0.90%，余量为Al及杂质。
3.如权利要求1或2所述的高性能铝合金，其特征在于，所述铝合金还含有Fe，所述Fe的质量百分比≤0.25%。
4.如权利要求3所述的高性能铝合金，其特征在于，所述铝合金还含有Cr，所述Cr的质量百分比≤0.12%。
5.如权利要求3所述的高性能铝合金，其特征在于，所述铝合金还含有Ni，所述Ni的质量百分比≤0.01%。
6.如权利要求3所述的高性能铝合金，其特征在于，所述铝合金还含有Zn，所述Zn的质量百分比≤0.01%。
7.如权利要求3所述的高性能铝合金，其特征在于，所述铝合金还含有Ti，所述Ti的质量百分比≤0.01%。
8.如权利要求1~7任一项所述的高性能铝合金，其特征在于, 所述铝合金按照质量百分比计包括下述组分：Si：1.00%~1.20%，Fe：≤0.25%，Cu：0.12%~0.15%，Mn：0.50%~0.55%，Mg：0.80%~0.95%， Cr：≤0.12%， Ni：≤0.01%， Zn：≤0.01%， Ti：≤0.01%，余量为 Al及杂质。
9.如权利要求1~7任一项所述的高性能铝合金，其特征在于, 所述铝合金用于制造汽车结构体部件。
10.如权利要求1~7任一项所述的高性能铝合金，其特征在于, 所述铝合金用于制造电力工业铝合金产品、轨道交通用铝合金产品、通讯设备铝合金产品、机械加工零部件铝合金产品。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1886527A (zh) * 2003-11-28 2006-12-27 爱尔康何纳吕公司 铝合金带的钎焊方法
CN101294255A (zh) * 2008-06-12 2008-10-29 苏州有色金属研究院有限公司 一种汽车车身板用铝合金及其制造方法
CN101935785A (zh) * 2010-09-17 2011-01-05 中色科技股份有限公司 一种高成形性汽车车身板用铝合金
CN103131904A (zh) * 2013-03-06 2013-06-05 佛山市三水凤铝铝业有限公司 一种铝合金材料及其热处理工艺
CN103725932A (zh) * 2013-12-11 2014-04-16 无锡海特铝业有限公司 一种高强度硅镁锰铝合金棒材及其制备方法
CN105861890A (zh) * 2016-06-21 2016-08-17 南通志邦新材料科技有限公司 一种轨道用铝合金
CN108048702A (zh) * 2018-01-12 2018-05-18 北京科技大学 一种兼具高强度和高成形性车用铝合金板材的制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1886527A (zh) * 2003-11-28 2006-12-27 爱尔康何纳吕公司 铝合金带的钎焊方法
CN101294255A (zh) * 2008-06-12 2008-10-29 苏州有色金属研究院有限公司 一种汽车车身板用铝合金及其制造方法
CN101935785A (zh) * 2010-09-17 2011-01-05 中色科技股份有限公司 一种高成形性汽车车身板用铝合金
CN103131904A (zh) * 2013-03-06 2013-06-05 佛山市三水凤铝铝业有限公司 一种铝合金材料及其热处理工艺
CN103725932A (zh) * 2013-12-11 2014-04-16 无锡海特铝业有限公司 一种高强度硅镁锰铝合金棒材及其制备方法
CN105861890A (zh) * 2016-06-21 2016-08-17 南通志邦新材料科技有限公司 一种轨道用铝合金
CN108048702A (zh) * 2018-01-12 2018-05-18 北京科技大学 一种兼具高强度和高成形性车用铝合金板材的制备方法

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