CN111979457A - 一种超高塑性铝合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属材料及其加工技术领域，公开了一种超高塑性铝合金及其制备方法，铝合金按重量百分比计由以下成分组成：Mg0.8～1.2％，Si0.4～0.8％，Fe0.2～0.4％，Cu0.2～0.5％，其余为Al，该铝合金的制备方法包括配料、熔炼、铸造、均匀化处理及挤压变形处理几个工序，在制备该铝合金时，通过合理控制铝合金组成组分及各组分用量，获得组织仍为单相的变形铝合金显微组织，并且组织均匀，利用各种元素的固溶强化作用，避免因元素添加过多产生第二相阻碍后续的挤压变形处理过程，解决了铝合金挤压困难的问题，避免挤压过程的晶粒长大，最终获得的合金显微组织细小均匀的高强韧铝合金。该方法简单易操作，对设备要求不高，成本低，适合扩大化生产。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料及其加工技术领域，具体涉及一种超高塑性铝合金及其制备方法。
背景技术
日益严重的环境问题将新能源汽车推向了发展的高速通道，作为一种绿色环保无污染的新型出行交通工具，车身整体重量是制约其发展的重要因素之一，轻量化技术的应用将大大的降低整车重量。电池模块是汽车的核心组成部分，而电池托盘作为整个电池模块的支撑，也经历了从材料到工艺的创新发展，具有多种功能性系统融合的，可靠性更高、功能更丰富的电池托盘将是未来的发展方向。挤压铝合金电池托盘是目前主流的电池托盘设计方案，其通过型材的拼接及加工来满足不同的需求，具有设计灵活、加工方便、易于修改等优点；性能上挤压铝合金电池托盘具有高刚性、抗震动、挤压及冲击等性能。
铝合金作为一种轻质金属结构材料，抗冲击能力强而且储量丰富，对现代产品开发新能源、减轻重量及车辆減少能耗有着重要意义。Al合金在现代工业中应用广泛，但是，依旧存在很多不足，由于Al是面心立方结构，限制了其塑性变形能力；其强度较低，不能单独作为航空或者汽车领域的结构性材料；Al-Mg合金铸态金相组织由α-Al相和β-Mg2Al3相组成，然而β-Mg2Al3相熔点低，使得Al-Mg合金高温强度低，抗蠕变性能差，因此不能长时间在高于120℃的环境中工作，即高温性能差，不能作为高温发动机等。进一步限制了铝合金的广泛应用。相比之下，颗粒增强铝基复合材料因具有增强相成本低、微观结构均匀、材料性能各向同性和可采用传统的金属制备工艺进行制备等优点而倍受人们关注。近年来，将Si元素加入Al-Mg合金中制备新的合金引起人们的注意，因为生成的Mg2Si为面心立方，其熔点高达1085℃、与基体相近的低密度(1.99×103kgm-3)、硬度高(4.5×109Nm-2)、热膨胀系数低(7.5×10-6K-1)、弹性模量高(120GPa)、耐磨性和高温性能优良、热稳定性好，可通过原位反应合成，分布弥散，与基体界面洁净无杂质，润湿性、分散性好，增强效果明显，这些性质可使合金的强度、高温抗性和耐磨性得到大幅度的提高。用Mg2Si增强的Al-Mg-Si复合材料成为第一个为汽车动力系统量身打造的耐热铝基复合材料。但是加入Si元素后，会生成大量汉字状的共晶Mg2Si；随着Si含量进一步提高，多面体状、树突状的初生Mg2Si形成。若进一步提高Si含量，多面体状的初生Mg2Si会集结成长条状。5086合金由α-Al相和β-Mg2Al3相组成，拉伸时，主要沿Mg2Al3相断裂；在合金中加入Si元素，拉伸时，其断口出现了汉字状的共晶Mg2Si，割裂基体，使塑性下降；继续增加Si含量，其断口开始出现多面体状的初生Mg2Si；再进一步增加Si含量，其断口出现了不规则片状的初生Mg2Si。以上结果表明，原位生成的Mg2Si相的尖角和棱角处容易引起应力集中，导致沿晶开裂，从而形成裂纹源，进而割裂基体，降低合金的力学性能，因而要改善Mg2Si的形态。
发明内容
基于以上问题，本发明提供一种超高塑性铝合金及其制备方法，本发明的铝合金掺入低含量Cu和Fe作为合金化元素，Cu元素固溶到基体中，起到固溶强化的作用，同时又能够有效地弱化挤压织构，使挤压态合金呈现稀土织构特征，有利于室温变形过程基面滑移和拉伸孪晶的启动；Fe元素能够显著地细化合金铸态晶粒，达到细晶强化的目的；两者共同作用使铝合金获得室温超高塑性，可进行大应变量成形和冷加工；同时合金具有良好的拉伸强度，综合力学性能远高于同种条件处理的纯铝，能够满足复杂工况的应用需求；通过常规挤压设备一次快速挤压成形，省去挤压前以及挤压后耗时耗能的热处理过程，工艺简单，易于控制；同时提高了生产效率，节约生产成本，有利于推广应用。
为实现上述技术效果，本发明提供了一种超高塑性铝合金，按重量百分比计由以下成分组成：Mg为0.8～1.2％，Si为0.4～0.8％，Fe为0.2～0.4％，Cu为0.2～0.5％，其余为Al。
进一步地，按重量百分比计由以下成分组成：Mg为1.2％，Si为0.7％，Fe为0.3％，Cu为0.5％，其余为Al。
为实现上述技术效果，本发明还提供了一种超高塑性铝合金的制备方法，包括如下步骤：
S1、合金熔炼：按照Mg为0.8～1.2％，Si为0.4～0.8％，Fe为0.2～0.4％，Cu为0.2～0.5％，其余为Al，称取适量纯铝锭、纯镁锭、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金和Al-Fe中间合金为原料进行配料，将合金配料熔化后铸造成合金铸锭；
S2、机加工：将S1制得的合金铸锭用机械加工成挤压坯料；
S3、挤压成形：将S2制得的挤压坯料预热至挤压温度，采用热挤压工艺一次挤压成形，即得超高塑性铝合金。
进一步地，S1中采用半连续铸造法制备合金铸锭，半连续铸造法是将合金配料先预热至40～80℃，再升温至750～800℃进行熔炼，全部熔化后充分搅拌，静置，降温至700～750℃进行浇铸。
进一步地，半连续铸造法是将合金配料先预热至50℃，再升温至760℃进行熔炼，全部熔化后充分搅拌，静置，降温至720℃进行浇铸。
进一步地，S2是将S1制得的合金铸锭采用车削加工成挤压坯料，挤压坯料为直径80mm、长100mm的圆柱体。
进一步地，S3中，挤压温度为500～520℃，挤压比为8～85，挤压速度为5～20m/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明的铝合金采用低含量Cu和Fe作为合金化元素，Cu元素固溶到基体中，起到固溶强化的作用，同时又能够有效地弱化挤压织构，使挤压态合金呈现稀土织构特征，有利于室温变形过程基面滑移和拉伸孪晶的启动；Fe元素能够显著地细化合金铸态晶粒，达到细晶强化的目的；两者共同作用使铝合金获得室温超高塑性；
2)本发明的超高塑性铝合金可通过常规挤压设备一次快速挤压成形，工艺简单，易于控制；同时省去挤压前以及挤压后耗时耗能的热处理过程，提高了生产效率，节约生产成本，有利于推广应用；
3)本发明所制备的铝合金变形材室温拉伸后表现出断后伸长率高于12％的超高塑性，可进行大应变量成形和冷加工；同时合金具有良好的拉伸强度，综合力学性能远高于同种条件处理的纯铝，能够满足复杂工况的应用需求。
附图说明
图1为实施例3中制得的超高塑性铝合金的铸态合金金相显微组织图。
图2为实施例3中制得的超高塑性铝合金的挤压态合金金相显微组织图。
图3为实施例3中制得的超高塑性铝合金的电子背散射衍射晶粒取向图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
一种超高塑性铝合金，按重量百分比计由以下成分组成：Mg为0.8～1.2％，Si为0.4～0.8％，Fe为0.2～0.4％，Cu为0.2～0.5％，其余为Al。
本实施例中的超高塑性铝合金由如下步骤制得：
S1、合金熔炼：按照Mg为0.8～1.2％，Si为0.4～0.8％，Fe为0.2～0.4％，Cu为0.2～0.5％，其余为Al，称取适量纯铝锭、纯镁锭、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金和Al-Fe中间合金为原料进行配料，将合金配料熔化后铸造成合金铸锭；本实施例中采用半连续铸造法制备合金铸锭，半连续铸造法是将合金配料先预热至40～80℃，再升温至750～800℃进行熔炼，全部熔化后充分搅拌，静置，降温至700～750℃进行浇铸。
S2、机加工：将S1制得的合金铸锭用机械加工成挤压坯料；
S3、挤压成形：将S2制得的挤压坯料预热至挤压温度，采用热挤压工艺一次挤压成形，挤压温度为500～520℃，挤压比为8～85，挤压速度为5～20m/min，即得超高塑性铝合金。
在本实施例中，Al-Mg-Si合金中Mg2Si的形貌和数量可以通过热挤压、热处理、快速凝固、合金机械化、电磁搅拌和电磁分离、改善处理(加入合金元素)等方法来改善。其中，T4固溶处理(固溶处理和自然时效能)使铝合金达到充分稳定的状态，能显著改善Al基复合材料中Mg2Si相的形貌与分布，随时间的延长，棱状枝晶Mg2Si相逐步熔断，球化。虽然T4处理会降低该材料的硬度；往复挤压对铸态Al基复合材料中Mg2Si相具有较好的破碎作用，而且挤压对Mg2Si相的破碎效果越好，Mg2Si相在复合材料中的分布越均匀，提高铝合金的综合性能。同时，本实施例中的铝合金采用低含量Cu和Fe作为合金化元素，Cu元素固溶到基体中，起到固溶强化的作用，同时又能够有效地弱化挤压织构，使挤压态合金呈现稀土织构特征，有利于室温变形过程基面滑移和拉伸孪晶的启动；Fe元素能够显著地细化合金铸态晶粒，达到细晶强化的目的；两者共同作用使铝合金获得室温超高塑性，可进行大应变量成形和冷加工；同时合金具有良好的拉伸强度，综合力学性能远高于同种条件处理的纯铝，能够满足复杂工况的应用需求；通过常规挤压设备一次快速挤压成形，省去挤压前以及挤压后耗时耗能的热处理过程，工艺简单，易于控制，适用于电池托盘生产制造；生产效率高，并节约生产成本，有利于推广应用。
实施例2：
1)合金的熔炼：以纯铝锭、纯镁锭、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金和Al-Fe中间合金为原料，按照Mg0.8％，Si0.5％，Cu0.5％，Fe0.3％，其余为Al的重量百分比进行配料，将合金配料预热至50℃，再升温至760℃进行熔炼，全部熔化后充分搅拌，静置，降温至720℃进行浇铸。
2)机加工：将合金铸锭车削加工成直径为80mm、长100mm的圆柱体挤压坯料。
3)挤压成形：挤压前将挤压坯料和模具在400℃条件下预热1h，然后按挤压温度为500℃，挤压比为45，挤压速度为15m/min，一次挤压成形即可。
本实施例制备的铝合金变形材的力学性能具体表现为室温拉伸屈服强度为359MPa，抗拉强度为383MPa，断后伸长率为13％。
实施例3：
1)合金的熔炼：以纯铝锭、纯镁锭、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金和Al-Fe中间合金为原料，按照Mg1.0％，Si0.6％，Cu0.2％，Fe0.4％，其余为Al的重量百分比进行配料，将合金配料预热至50℃，再升温至760℃进行熔炼，全部熔化后充分搅拌，静置，降温至710℃进行浇铸。
2)机加工：将合金铸锭车削加工成直径为80mm、长100mm的圆柱体挤压坯料。
3)挤压成形：挤压前将挤压坯料和模具在400℃条件下预热1h，然后按挤压温度为510℃，挤压比为29，挤压速度为15m/min，一次挤压成形即可。
本实施例制备的铝合金变形材的力学性能具体表现为室温拉伸屈服强度为342MPa，抗拉强度为362MPa，断后伸长率为12％。
图1、图2分别为实施例3的铸态及挤压态合金金相显微组织图，从图中分析可知，本发明制备合金铸态组织均匀，呈明显等轴晶状。合金经过一次快速热挤压成形后，晶粒细化显著，且呈双尺寸晶粒特征。
图3为本发明实施例3的EBSDIPF图，从图中分析可知，合金在挤压过程发生了动态再结晶，挤压后合金晶粒取向较为分散，呈软取向特征，计算得到的平均晶粒尺寸为4.3微米。
由(0001)极图分析可知，挤压态合金呈现出稀土织构特征，多数晶粒c轴偏离挤压方向(ED)约45°，其最大极密度为2.5；分析可知，织构组分为<11-22>∥ED。
实施例4：
1)合金的熔炼：以纯铝锭、纯镁锭、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金和Al-Fe中间合金为原料，按照Mg1.2％，Si0.7％，Cu0.5％，Fe0.2％，其余为Al的重量百分比进行配料，将合金配料预热至50℃，再升温至750℃进行熔炼，全部熔化后充分搅拌，静置，降温至720℃进行浇铸。
2)机加工：将合金铸锭车削加工成直径为80mm、长100mm的圆柱体挤压坯料。
3)挤压成形：挤压前将挤压坯料和模具在400℃条件下预热1h，然后按挤压温度为510℃，挤压比为29，挤压速度为15m/min，一次挤压成形即可。
本实施例制备的铝合金变形材的力学性能具体表现为室温拉伸屈服强度为365MPa，抗拉强度为383MPa，断后伸长率为13.5％。
实施例5：
1)合金的熔炼：以纯铝锭、纯镁锭、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金和Al-Fe中间合金为原料，按照Mg1.2％，Si0.8％，Cu0.4％，Fe0.3％，其余为Al的重量百分比进行配料，将合金配料预热至50℃，再升温至760℃进行熔炼，全部熔化后充分搅拌，静置，降温至710℃进行浇铸。
2)机加工：将合金铸锭车削加工成直径为80mm、长100mm的圆柱体挤压坯料。
3)挤压成形：挤压前将挤压坯料和模具在400℃条件下预热1h，然后按挤压温度为510℃，挤压比为29，挤压速度为15m/min，一次挤压成形即可。
本实施例制备的铝合金变形材的力学性能具体表现为室温拉伸屈服强度为375MPa，抗拉强度为390MPa，断后伸长率为12.5％。
实施例6：
1)合金的熔炼：以纯铝锭、纯镁锭、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金和Al-Fe中间合金为原料，按照Mg1.2％，Si0.7％，Cu0.3％，Fe0.4％，其余为Al的重量百分比进行配料，将合金配料预热至50℃，再升温至760℃进行熔炼，全部熔化后充分搅拌，静置，降温至710℃进行浇铸。
2)机加工：将合金铸锭车削加工成直径为80mm、长100mm的圆柱体挤压坯料。
3)挤压成形：挤压前将挤压坯料和模具在400℃条件下预热1h，然后按挤压温度为510℃，挤压比为29，挤压速度为15m/min，一次挤压成形即可。
本实施例制备的铝合金变形材的力学性能具体表现为室温拉伸屈服强度为370MPa，抗拉强度为383MPa，断后伸长率为11％。
对照实施例
1)机加工：以商业纯铝铸锭为原料，车削加工成直径为80mm、长100mm的圆柱体挤压坯料。
2)挤压成形：挤压前将挤压坯料和模具在400℃条件下预热1h，然后按挤压温度为500℃，挤压比为45，挤压速度为20m/min，一次挤压成形即可。
本实施例制备的纯铝变形材的力学性能具体表现为室温拉伸屈服强度为172MPa，抗拉强度为258MPa，断后伸长率为18％。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种超高塑性铝合金，其特征在于，按重量百分比计由以下成分组成：Mg为0.8～1.2％，Si为0.4～0.8％，Fe为0.2～0.4％，Cu为0.2～0.5％，其余为Al。
2.一种超高塑性铝合金的制备方法，该方法用于制备如权利要求1或2中所述的超高塑性铝合金，其特征在于，包括如下步骤：
S1、合金熔炼：按照Mg为0.8～1.2％，Si为0.4～0.8％，Fe为0.2～0.4％，Cu为0.2～0.5％，其余为Al，称取适量纯铝锭、纯镁锭、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金和Al-Fe中间合金为原料进行配料，将合金配料熔化后铸造成合金铸锭；
S2、机加工：将S1制得的合金铸锭用机械加工成挤压坯料；
S3、挤压成形：将S2制得的挤压坯料预热至挤压温度，采用热挤压工艺一次挤压成形，即得超高塑性铝合金。
3.根据权利要求2所述超高塑性铝合金变形材的制备方法，其特征在于，S1中采用半连续铸造法制备合金铸锭，所述半连续铸造法是将合金配料先预热至40～80℃，再升温至750～800℃进行熔炼，全部熔化后充分搅拌，静置，降温至700～750℃进行浇铸。
4.根据权利要求3所述超高塑性铝合金变形材的制备方法，其特征在于，所述半连续铸造法是将合金配料先预热至50℃，再升温至760℃进行熔炼，全部熔化后充分搅拌，静置，降温至720℃进行浇铸。
5.根据权利要求2所述超高塑性铝合金变形材的制备方法，其特征在于，S2是将S1制得的合金铸锭采用车削加工成挤压坯料，所述挤压坯料为直径80mm、长100mm的圆柱体。
6.根据权利要求2所述超高塑性铝合金变形材的制备方法，其特征在于，S3中，挤压温度为500～520℃，挤压比为8～85，挤压速度为5～20m/min。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113151716A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-07-23 | 上海工程技术大学 | 一种电缆屏蔽用Al-Fe-Mg-Cu系铝合金及其制备方法 |
| CN115572869A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-01-06 | 山东南山铝业股份有限公司 | 一种新能源汽车电池箱用抗裂性能铝合金及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0158941A2 (en) * | 1984-04-06 | 1985-10-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Aluminium alloy material plate for printing |
| TW530093B (en) * | 1999-03-03 | 2003-05-01 | Alusuisse Lonza Services Ag | Structural part made from an AlMgSi type of aluminium alloy |
| CN110643873A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-01-03 | 重庆大学 | 一种超高塑性Mg-Gd系镁合金及其变形材制备方法 |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0158941A2 (en) * | 1984-04-06 | 1985-10-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Aluminium alloy material plate for printing |
| TW530093B (en) * | 1999-03-03 | 2003-05-01 | Alusuisse Lonza Services Ag | Structural part made from an AlMgSi type of aluminium alloy |
| CN110643873A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-01-03 | 重庆大学 | 一种超高塑性Mg-Gd系镁合金及其变形材制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113151716A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-07-23 | 上海工程技术大学 | 一种电缆屏蔽用Al-Fe-Mg-Cu系铝合金及其制备方法 |
| CN115572869A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-01-06 | 山东南山铝业股份有限公司 | 一种新能源汽车电池箱用抗裂性能铝合金及其制备方法 |
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