CN114875286A - 不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法 - Google Patents

不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114875286A
CN114875286A CN202210598473.0A CN202210598473A CN114875286A CN 114875286 A CN114875286 A CN 114875286A CN 202210598473 A CN202210598473 A CN 202210598473A CN 114875286 A CN114875286 A CN 114875286A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
mass fraction
rare earth
low
aluminum alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210598473.0A
Other languages
English (en)
Inventor
王绍俊
沈现猛
李喆
姚玉
战桂芳
王婷婷
王广彦
徐海波
丁岩
杨焕军
王仁武
马旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Nanshan Aluminium Co Ltd
Original Assignee
Shandong Nanshan Aluminium Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Nanshan Aluminium Co Ltd filed Critical Shandong Nanshan Aluminium Co Ltd
Priority to CN202210598473.0A priority Critical patent/CN114875286A/zh
Publication of CN114875286A publication Critical patent/CN114875286A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • C22C21/16—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/057—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with copper as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Abstract

不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法，它涉及金属材料和金属材料加工领域，具体涉及一种铝合金及其制备方法。本发明的目的是要解决现有铝合金的屈服强度低的问题，而提供不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法。不含稀土低合金高强韧铝合金由Al和合金元素组成，合金元素的质量分数≤10％，余量为Al；合金元素由Cu、Mg、Ag、Mn、Zr、Sb、Be和Cr组成。制备方法：一、熔炼和铸造得到铸造合金；二、均匀化处理；三、机械加工；四、挤压变形；五、时效热处理得到不含稀土低合金高强韧铝合金。优点：室温屈服强度高达486‑540MPa，抗拉强度达584‑630MPa，延伸率为9.0％以上。本发明主要用于制备不含稀土低合金高强韧铝合金。

Description

不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料和金属材料加工领域，具体涉及一种铝合金及其制备方法。
背景技术
铝及铝合金，由于其低密度、高比强度、储量丰富易回收等优异性能，被誉为“21世纪绿色环保工程材料”，在实现交通工具轻量化、器件轻薄小型化、节能减排绿色发展等方面具有巨大发展前景。
经历六十年的发展，铝合金的应用领域仍远不如铝合金和钢铁，商业化进程极大地受阻，究其原因主要在于铝合金仍然存在一些显著缺陷：①屈服强度和抗拉强度较低，不能满足高技术领域对高强铝合金的需求；②延伸率低、塑性差，在服役条件下易发生脆性断裂；③高强韧稀土铝合金成本高昂，难以实现大规模商业化应用。因此，开发不含稀土低成本高强韧铝合金对于拓展铝合金的应用具有重要意义。
目前，不含稀土的高强铝合金主要包括：Al-Cu、Al-Zn-Mg、Al-Mg-Si等合金系列。Al-Cu系变形铝合金的开发领域中，主要有以下三种方法来改善铝的加工塑性：(1)升高变形加工温度；(2)通过强变形降低铝晶粒尺寸，从而减弱变织构，以提高合金塑性；(3)添加合金元素，可以通过合金化引起铝晶格的变化，改变孪晶或者滑移系的临界剪切应力等，进而改变合金的变形方式(滑移或者孪晶模型)，减弱合金的织构，增加合金的塑性。在非平衡凝固过程中，析出大量的共晶A12Cu相，且以不规则网状分布于初晶α-Al相的晶界，该相质硬性脆，对合金的力学性能，特别是塑性造成较大的不利影响。因此，开发不含稀土低成本高强韧铝合金对于拓展铝合金的应用具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是要解决现有铝合金的屈服强度低的问题，而提供不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法。
不含稀土低合金高强韧铝合金，它由Al和合金元素组成，且合金元素的质量分数≤10％，余量为Al；所述合金元素由Cu、Mg、Ag、Mn、Zr、Sb、Be和Cr组成，且不含稀土低合金高强韧铝合金中Cu的质量分数为5％～6％，Mg的质量分数为0.2％～1.0％，Ag的质量分数为0.2～0.5％，Mn的质量分数为0.2～0.4％，Zr的质量分数为0.2～0.4％，Sb的质量分数为0.2～0.3％，Be的质量分数为0.2～0.3％，Cr的质量分数为0.1～0.2％，余量为Al，且Cu、Mg、Ag、Mn、Zr、Sb、Be和Cr的总质量分数≤10％。
上述不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、铸造：以纯Al、纯Mg、纯Sb和Al-Cu中间合金Al-Ag中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Be中间合金、Al-Cr中间合金为原料，依次经熔炼和铸造，得到铸造合金；所述铸造合金中Cu的质量分数为5％～6％，Mg的质量分数为0.2％～1.0％，Ag的质量分数为0.2～0.5％，Mn的质量分数为0.2～0.4％，Zr的质量分数为0.2～0.4％，Sb的质量分数为0.2～0.3％，Be的质量分数为0.2～0.3％，Cr的质量分数为0.1～0.2％，余量为Al，且Cu、Mg、Ag、Mn、Zr、Sb、Be和Cr的总质量分数≤10％；
二、均匀化处理：将铸造合金置于电阻加热炉中进行均匀化处理，得到均匀化处理后合金；
三、机械加工：将均匀化合金车掉氧化皮，加工成指定尺寸。
四、挤压变形：分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预热处理，得到预热处理合金和预热处理挤压模具，然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形。
五、时效处理：将型材放入时效炉中，人工时效。得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
进一步，所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于步骤一中将纯Al置于坩埚中，升温至680～760℃，在温度为680～760℃保温，纯Al完全熔化，然后依次加入纯Mg和Al-20Cu中间合金Al-20Ag中间合金、Al-20Mn中间合金、Al-20Zr中间合金、Al-10Be中间合金、Al-10Cr中间合金以及纯Sb，在温度为680～760℃下机械搅拌15min～30min，然后静置15min～30min，得到合金熔体，再采用半连续铸造工艺将合金熔体制成铸锭，得到铸造合金。
进一步，所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于步骤二中将铸造合金置于电阻加热炉中，在温度为450～460℃下均匀化处理24h～36h，然后淬火，得到均匀化处理后合金。
进一步，所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于步骤三中将均匀化合金，车掉氧化皮，加工成指定尺寸，直径为Ф300mm。
进一步，所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于步骤四中在挤压变形温度下对均匀化处理后合金和挤压模具进行预热处理，然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形，挤压变形参数为：挤压变形温度为430～470℃，挤压速率为0.8mm/s～1.5mm/s，挤压比为12～20:1。
进一步，所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于步骤五中，备用的材料在160～180℃下进行时效处理8～24h，即可得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
本发明优点：一、低成本、低密度：本发明设计的不含稀土低合金高强韧铝合金中仅含微量Cu、Mg、Ag和Mn常规合金元素，不含任何稀土元素及贵重元素，原料储量丰富，价格低廉；此外，合金元素总含量低于10wt.％，保持了铝合金的低密度优势；二、高强韧：本发明设计的不含稀土低合金高强韧铝合金中低合金化效果显著，合金元素总含量≤10wt.％，该铝合金仍具有高强度和一定的韧性，其室温屈服强度高达486-540MPa，抗拉强度达584-630MPa，延伸率为9.0％以上，力学性能高于部分高强Al-RE系合金和铝合金。三、加工工艺简单：本发明设计的不含稀土低合金高强韧铝合金经过一次挤压成型，即可得到表面质量优良的高强韧铝合金挤压型材。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明实施例1所述高强塑性低稀土含量铝合金材料的显微组织照片。
图2为本发明实施例2所述高强塑性低稀土含量铝合金材料的显微组织照片。
图3为本发明实施例3所述高强塑性低稀土含量铝合金材料的显微组织照片。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是不含稀土低合金高强韧铝合金，它由Al和合金元素组成，且合金元素的质量分数≤10％，余量为Al；所述合金元素由Cu、Mg、Ag、Mn、Zr、Sb、Be和Cr组成，且不含稀土低合金高强韧铝合金中Cu的质量分数为5％～6％，Mg的质量分数为0.2％～1.0％，Ag的质量分数为0.2～0.5％，Mn的质量分数为0.2～0.4％，Zr的质量分数为0.2～0.4％，Sb的质量分数为0.2～0.3％，Be的质量分数为0.2～0.3％，Cr的质量分数为0.1～0.2％，余量为Al，且Cu、Mg、Ag、Mn、Zr、Sb、Be和Cr的总质量分数≤10％。
具体实施方式二：如具体实施方式一所述的本实施方式是不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、铸造：以纯Al、纯Mg、纯Sb和Al-Cu中间合金Al-Ag中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Be中间合金、Al-Cr中间合金为原料，依次经熔炼和铸造，得到铸造合金；所述铸造合金中Cu的质量分数为5％～6％，Mg的质量分数为0.2％～1.0％，Ag的质量分数为0.2～0.5％，Mn的质量分数为0.2～0.4％，Zr的质量分数为0.2～0.4％，Sb的质量分数为0.2～0.3％，Be的质量分数为0.2～0.3％，Cr的质量分数为0.1～0.2％，余量为Al，且Cu、Mg、Ag、Mn、Zr、Sb、Be和Cr的总质量分数≤10％；
二、均匀化处理：将铸造合金置于电阻加热炉中进行均匀化处理，得到均匀化处理后合金；
三、机械加工：将均匀化合金车掉氧化皮，加工成指定尺寸。
四、挤压变形：分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预热处理，得到预热处理合金和预热处理挤压模具，然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形。
五、时效处理：将型材放入时效炉中，人工时效。得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
Al-Cu系合金具有较高的综合力学性能，在保证铝合金低密度特性的前提下，能够实现低成本和高强目标。Mg在铝合金中具有类似于稀土元素固溶强化和沉淀析出强化的作用，且Mg的价格低廉，与稀土合金化相比，Mg合金化可显著降低合金的制造成本；在Al-Cu系合金中加入Mg可抑制低熔点相Mg17Al12相的生成，而生成热稳定性高的Al2Cu相和(Mg,Al)2Cu相，显著改善Al-Cu系合金的硬度、抗拉强度以及抗蠕变性能；此外，Mg还可以在熔炼中生成致密的MgO薄膜，起到阻燃的作用，还可以细化晶粒，进一步提高合金的力学性能。Mn本身对于合金耐蚀性的影响并不大，但其可以很好地抑制Fe等杂质元素的不利影响，提高合金的耐蚀性；此外，生成的高熔点Al-Mn相可显著提升合金热稳定性和抗蠕变性能；但随着Mn元素的增多，细小的Al-Mn相会成长为粗大相，消耗更多的Al元素，且难以固溶，不利于纳米第二相的析出，因此添加量不宜过多。
在Al-Cu-Mg三元相图中通过改变合金成分中的Cu/Al比，可以控制合金凝固路径，生成不同的初生相。但随着合金元素总含量的增加，初生粗大脆性第二相数量显著增加，通常会导致合金的延伸率显著降低。因此，为了保证合金的高强度和一定的韧性，以及较低的合金成本，本实施方式设计的不含稀土低合金高强韧铝合金中合金元素(合金元素由Al、Cu和Mg)的总含量低于10wt.％。在本实施方式设计的不含稀土低合金高强韧铝合金中，Ag、Mn元素的微合金化，
不仅阻碍了低熔点相Mg17Al12的生成，更有利于生成热稳定相(Al2Cu、(Mg,Al)2Cu、Al-Mn相)，显著提高合金的强度、韧性和抗蠕变性能，Mn元素有利于消耗合金中的杂质Fe，提高合金的耐蚀性。而铸态合金经挤压变形后，能消除铸造缺陷，使Al基体发生动态再结晶，形成由细小的再结晶晶粒和粗大的未再结晶区组成的双峰晶粒组织，实现细晶强化和织构强化；此外，挤压变形过程中形成的动态纳米析出相Al2Cu、(Mg,Al)2Cu相，弥散分布于再结晶晶粒和未再结晶区中，显著提高合金强度。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：步骤一中先将纯Al置于坩埚中，升温至680～760℃，在温度为680～760℃保温纯Al完全熔化，然后依次加入纯Mg和Al-Cu中间合金Al-Ag中间合金、Al-Mn中间合金，在温度为680～760℃下机械搅拌15min～30min，然后静置15min～30min，得到合金熔体，再采用金属模水冷凝固工艺将合金熔体制成铸锭，得到铸造合金。其他与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三之一不同点是：步骤二中将铸造合金置于电阻加热炉中，在温度为450～510℃下均匀化处理1h～8h，然后淬火，得到均匀化处理后合金。其他与具体实施方式二或三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四之一不同点是：步骤三中在挤压变形温度下对均匀化处理后合金和挤压模具进行预热处理，挤压变形温度为430～470，得到预热处理合金和预热处理挤压模具，然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形，挤压变形参数为：挤压变形温度为430～470，挤压速率为0.8mm/s～1.5mm/s，挤压比为12:1。其他与具体实施方式二至四相同。
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。
采用下述试验验证本发明效果
实施例1：不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、铸造：以纯Al、纯Mg、纯Sb和Al-Cu中间合金Al-Ag中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Be中间合金、Al-Cr中间合金为原料，先将纯Al置于坩埚中，升温至760℃，在温度为760℃保温纯Al完全熔化，然后依次加入纯Mg和Al-20Cu中间合金Al-20Ag中间合金、Al-20Mn中间合金、Al-20Zr中间合金、Al-10Be中间合金、Al-10Cr中间合金以及纯Sb，在温度为760℃下机械搅拌15min，然后静置15min，得到合金熔体，再采用金属模水冷凝固工艺将合金熔体制成铸锭，得到铸造合金；Cu的质量分数为5％，Mg的质量分数为0.2％，Ag的质量分数为0.2％，Mn的质量分数为0.2％，Zr的质量分数为0.2％，Sb的质量分数为0.2％，Be的质量分数为0.2％，Cr的质量分数为0.1％，余量为Al。
二、均匀化处理：将铸造合金置于电阻加热炉中，在温度为490℃下均匀化处理24h，然后淬火，得到均匀化处理后合金；
三、机械加工：将均匀化合金，车掉氧化皮，加工成指定尺寸，直径为Ф
300mm。
四、挤压变形：在挤压变形温度下分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预处理，挤压变形温度为450℃，得到预热处理合金和预热处理挤压模具，然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形，挤压变形参数为：挤压变形温度为450℃，挤压速率为0.8mm/s，挤压比为12:1，得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
五、时效处理：将型材在180℃下进行时效处理8h，即可得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
经室温拉伸测试，可知实施例1得到的不含稀土低合金高强韧铝合金的屈服强度为559MPa，抗拉强度为638MPa，延伸率为9.0％。
实施例2：不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
二、铸造：以纯Al、纯Mg、纯Sb和Al-Cu中间合金Al-Ag中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Be中间合金、Al-Cr中间合金为原料，先将纯Al置于坩埚中，升温至760℃，在温度为760℃保温纯Al完全熔化，然后依次加入纯Mg和Al-20Cu中间合金Al-20Ag中间合金、Al-20Mn中间合金、Al-20Zr中间合金、Al-10Be中间合金、Al-10Cr中间合金以及纯Sb，在温度为760℃下机械搅拌15min，然后静置15min，得到合金熔体，再采用金属模水冷凝固工艺将合金熔体制成铸锭，得到铸造合金；Cu的质量分数为5.5％，Mg的质量分数为0.6％，Ag的质量分数为0.3％，Mn的质量分数为0.3％，Zr的质量分数为0.3％，Sb的质量分数为0.2％，Be的质量分数为0.2％，Cr的质量分数为0.1％，余量为Al。
二、均匀化处理：将铸造合金置于电阻加热炉中，在温度为490℃下均匀化处理24h，然后淬火，得到均匀化处理后合金；
三、机械加工：将均匀化合金，车掉氧化皮，加工成指定尺寸，直径为Ф
300mm。
四、挤压变形：在挤压变形温度下分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预处理，挤压变形温度为450℃，得到预热处理合金和预热处理挤压模具，然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形，挤压变形参数为：挤压变形温度为460℃，挤压速率为1.0mm/s，挤压比为12:1，得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
五、时效处理：将型材在180℃下进行时效处理8h，即可得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
经室温拉伸测试，可知实施例2得到的不含稀土低合金高强韧铝合金的屈服强度为635MPa，抗拉强度为562MPa，延伸率为8.8％
实施例3：不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、铸造：以纯Al、纯Mg、纯Sb和Al-Cu中间合金Al-Ag中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Be中间合金、Al-Cr中间合金为原料，先将纯Al置于坩埚中，升温至760℃，在温度为760℃保温纯Al完全熔化，然后依次加入纯Mg和Al-20Cu中间合金Al-20Ag中间合金、Al-20Mn中间合金、Al-20Zr中间合金、Al-10Be中间合金、Al-10Cr中间合金以及纯Sb，在温度为760℃下机械搅拌15min，然后静置15min，得到合金熔体，再采用金属模水冷凝固工艺将合金熔体制成铸锭，得到铸造合金；Cu的质量分数为6％，Mg的质量分数为0.9％，Ag的质量分数为0.4％，Mn的质量分数为0.4％，Zr的质量分数为0.3％，Sb的质量分数为0.2％，Be的质量分数为0.2％，Cr的质量分数为0.2％，余量为Al。
二、均匀化处理：将铸造合金置于电阻加热炉中，在温度为490℃下均匀化处理24h，然后淬火，得到均匀化处理后合金；
三、机械加工：将均匀化合金，车掉氧化皮，加工成指定尺寸，直径为Ф
300mm。
四、挤压变形：在挤压变形温度下分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预处理，挤压变形温度为450℃，得到预热处理合金和预热处理挤压模具，然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形，挤压变形参数为：挤压变形温度为460℃，挤压速率为1.2mm/s，挤压比为12:1，得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
五、时效处理：将型材在180℃下进行时效处理8h，即可得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
经室温拉伸测试，可知实施例3得到的不含稀土低合金高强韧铝合金的屈服强度为574MPa，抗拉强度为661MPa，延伸率为7.7％。

Claims (7)

1.不含稀土低合金高强韧铝合金，其特征在于不含稀土低合金高强韧铝合金由Al和合金元素组成，且合金元素的质量分数≤10％，余量为Al；所述合金元素由Cu、Mg、Ag、Mn、Zr、Sb、Be和Cr组成，且不含稀土低合金高强韧铝合金中Cu的质量分数为5％～6％，Mg的质量分数为0.2％～1.0％，Ag的质量分数为0.2～0.5％，Mn的质量分数为0.2～0.4％，Zr的质量分数为0.2～0.4％，Sb的质量分数为0.2～0.3％，Be的质量分数为0.2～0.3％，Cr的质量分数为0.1～0.2％。
2.如权利要求1所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法是按以下步骤完成的：
一、铸造：以纯Al、纯Mg、纯Sb和Al-Cu中间合金Al-Ag中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Be中间合金、Al-Cr中间合金为原料，依次经熔炼和铸造，得到铸造合金；所述铸造合金中Cu的质量分数为5％～6％，Mg的质量分数为0.2％～1.0％，Ag的质量分数为0.2～0.5％，Mn的质量分数为0.2～0.4％，Zr的质量分数为0.2～0.4％，Sb的质量分数为0.2～0.3％，Be的质量分数为0.2～0.3％，Cr的质量分数为0.1～0.2％，余量为Al，且Cu、Mg、Ag、Mn、Zr、Sb、Be和Cr的总质量分数≤10％；
二、均匀化处理：将铸造合金置于电阻加热炉中进行均匀化处理，得到均匀化处理后合金；
三、机械加工：将均匀化合金车掉氧化皮，加工成指定尺寸。
四、挤压变形：分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预热处理，得到预热处理合金和预热处理挤压模具，然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形。
五、时效处理：将型材放入时效炉中，人工时效。得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
3.根据权利要求2所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于步骤一中将纯Al置于坩埚中，升温至680～760℃，在温度为680～760℃保温，纯Al完全熔化，然后依次加入纯Mg和Al-20Cu中间合金Al-20Ag中间合金、Al-20Mn中间合金、Al-20Zr中间合金、Al-10Be中间合金、Al-10Cr中间合金以及纯Sb，在温度为680～760℃下机械搅拌15min～30min，然后静置15min～30min，得到合金熔体，再采用半连续铸造工艺将合金熔体制成铸锭，得到铸造合金。
4.根据权利要求2所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于步骤二中将铸造合金置于电阻加热炉中，在温度为450～460℃下均匀化处理24h～36h，然后淬火，得到均匀化处理后合金。
5.根据权利要求2所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于步骤三中将均匀化合金，车掉氧化皮，加工成指定尺寸，直径为Ф300mm。
6.根据权利要求2所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于步骤四中在挤压变形温度下对均匀化处理后合金和挤压模具进行预热处理，然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形，挤压变形参数为：挤压变形温度为430～470℃，挤压速率为0.8mm/s～1.5mm/s，挤压比为12～20:1。
7.根据权利要求2所述的不含稀土低合金高强韧铝合金的制备方法，其特征在于步骤五中，备用的材料在160～180℃下进行时效处理8～24h，即可得到不含稀土低合金高强韧铝合金。
CN202210598473.0A 2022-05-30 2022-05-30 不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法 Pending CN114875286A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210598473.0A CN114875286A (zh) 2022-05-30 2022-05-30 不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210598473.0A CN114875286A (zh) 2022-05-30 2022-05-30 不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114875286A true CN114875286A (zh) 2022-08-09

Family

ID=82680382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210598473.0A Pending CN114875286A (zh) 2022-05-30 2022-05-30 不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114875286A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115505806A (zh) * 2022-10-21 2022-12-23 山东南山铝业股份有限公司 一种高强韧变形铝合金及其制备方法
CN115522108A (zh) * 2022-10-26 2022-12-27 山东南山铝业股份有限公司 一种制备及成形高强高韧变形铝合金的方法
CN115537615A (zh) * 2022-10-26 2022-12-30 山东南山铝业股份有限公司 一种用于汽车门窗饰条高光亮铝合金及制备方法
CN115747587A (zh) * 2022-11-24 2023-03-07 山东南山铝业股份有限公司 一种耐高温汽车保险杠铝合金及其制备方法
CN115747592A (zh) * 2022-08-29 2023-03-07 山东南山铝业股份有限公司 一种各向同性高强度变形铝合金及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3475166A (en) * 1969-01-15 1969-10-28 Electronic Specialty Co Aluminum base alloy
US20070158386A1 (en) * 2003-11-28 2007-07-12 Alcan Rhenalu Aluminium alloy strip for brazing
CN109136506A (zh) * 2018-08-24 2019-01-04 山东南山铝业股份有限公司 一种用于抑制铝合金型材粗晶环的加工方法及铝合金型材
CN111101038A (zh) * 2019-12-20 2020-05-05 山东南山铝业股份有限公司 一种多元耐热铝合金及其制备方法
CN111926226A (zh) * 2020-08-12 2020-11-13 烟台南山学院 一种高强塑性铝合金及其制备方法
CN112195379A (zh) * 2020-08-14 2021-01-08 山东南山铝业股份有限公司 一种飞机旋翼横梁铝合金型材及其制备方法
CN113564438A (zh) * 2021-07-15 2021-10-29 烟台南山学院 一种经济型阻燃大变形铝合金材料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3475166A (en) * 1969-01-15 1969-10-28 Electronic Specialty Co Aluminum base alloy
CA917961A (en) * 1969-01-15 1973-01-02 Raffin Joseph Aluminum base alloy
US20070158386A1 (en) * 2003-11-28 2007-07-12 Alcan Rhenalu Aluminium alloy strip for brazing
CN109136506A (zh) * 2018-08-24 2019-01-04 山东南山铝业股份有限公司 一种用于抑制铝合金型材粗晶环的加工方法及铝合金型材
CN111101038A (zh) * 2019-12-20 2020-05-05 山东南山铝业股份有限公司 一种多元耐热铝合金及其制备方法
CN111926226A (zh) * 2020-08-12 2020-11-13 烟台南山学院 一种高强塑性铝合金及其制备方法
CN112195379A (zh) * 2020-08-14 2021-01-08 山东南山铝业股份有限公司 一种飞机旋翼横梁铝合金型材及其制备方法
CN113564438A (zh) * 2021-07-15 2021-10-29 烟台南山学院 一种经济型阻燃大变形铝合金材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BEITZK等主编: "《铝合金锻造技术》", 北京：冶金工业出版社, pages: 273 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115747592A (zh) * 2022-08-29 2023-03-07 山东南山铝业股份有限公司 一种各向同性高强度变形铝合金及其制备方法
CN115747592B (zh) * 2022-08-29 2024-04-16 山东南山铝业股份有限公司 一种各向同性高强度变形铝合金及其制备方法
CN115505806A (zh) * 2022-10-21 2022-12-23 山东南山铝业股份有限公司 一种高强韧变形铝合金及其制备方法
CN115522108A (zh) * 2022-10-26 2022-12-27 山东南山铝业股份有限公司 一种制备及成形高强高韧变形铝合金的方法
CN115537615A (zh) * 2022-10-26 2022-12-30 山东南山铝业股份有限公司 一种用于汽车门窗饰条高光亮铝合金及制备方法
CN115747587A (zh) * 2022-11-24 2023-03-07 山东南山铝业股份有限公司 一种耐高温汽车保险杠铝合金及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114875286A (zh) 不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法
WO2021008428A1 (zh) 一种超高强铝锂合金及其制备方法
CN108425050B (zh) 一种高强高韧铝锂合金及其制备方法
CN105154734B (zh) 一种可高速挤压的变形镁合金及其制备方法
US11795533B2 (en) Heat-resistant and soluble magnesium alloy, preparation method and use thereof
JP4534573B2 (ja) 高温高速成形性に優れたＡｌ‐Ｍｇ合金板およびその製造方法
CN111118418B (zh) 提高Al-Zn-Mg-Cu铝合金强韧性的时效处理方法、高强韧铝合金及其制备方法
WO2020199470A1 (zh) 一种低稀土高耐蚀镁合金及其制备方法
CN112553511A (zh) 一种6082铝合金材料及其制备方法
CN110284086B (zh) 一种消除铸造铝铜锰合金中结晶相偏析的方法
CN104975214B (zh) 一种高塑性镁合金及其制备方法
CN108570583B (zh) 不含稀土低合金超高强韧镁合金及其制备方法
CN112853138A (zh) 一种新型矿山用硫化机型材及其制备方法
CN114574792A (zh) 一种同步提升镁合金强度和导热性能的加工方法
CN110373583A (zh) 一种优质氧化效果高强铝合金及其制备方法
CN111926226B (zh) 一种高强塑性铝合金及其制备方法
JP3324444B2 (ja) 曲げ加工性に優れたアルミニウム押出し形材の製造方法
WO2019023818A1 (zh) 易于冷加工成型的变形锌合金材料及其制备方法和应用
CN115094283B (zh) 高强高导铝合金电枢材料及其制造方法和应用
JP3852915B2 (ja) 輸送機器用アルミニウム合金の半溶融成型ビレットの製造方法
CN111172439A (zh) 一种细化晶粒镁合金及其制备方法
CN115786788A (zh) 一种耐热耐蚀Al-Cu-Mg合金及其制备方法和应用
CN110656268B (zh) 一种高强度抗疲劳铝合金及其制备方法
CN114351019A (zh) 一种铝合金材料及其制备方法和应用
CN113953322A (zh) 一种改善高各向异性高强镁合金板材的差温交叉轧制工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220809