鎂鋁合金及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鎂鋁合金及其制造方法，按照重量百分比計，該合金包括：Mgl.5～2.2％；Si1.5～2.2％；Cu0.5～1.2％；Mn0.3～0.5％；Ti0.2～0.4％；精煉劑1～1.5％；余量為Al。本發(fā)明的鋁合金合金的力學(xué)性能及成型性能得以提升，且組織均勻，偏析少，成分穩(wěn)定。其制造方法工藝合理，合成效果理想，產(chǎn)品質(zhì)量佳。
【專利說明】鎂鋁合金及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合金領(lǐng)域技術(shù)，尤其涉及一種Al-Mg-S1-Cu-Mn-Ti合金及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂鋁合金因其高強度及高剛度的特點，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，包括機械零件、飛機、汽車、精密儀器、無線電器材、建筑外殼、機器外殼、電子消費品、家用電器等。
[0003]目前，常用車身板用鋁合金主要有Al-Cu-Mg基(2000系)，Al-Mg基(5000系)，Al-Mg-Si基(6000系)合金。其中2000系及6000系是熱處理可強化合金，5000系是熱處理不可強化合金。2000系A(chǔ)l-Cu-Mg合金具有良好的鍛造性、高強度及良好的焊接性能，但其抗腐蝕性較差。5000系A(chǔ)l-Mg基合金，其強度、成型性能和抗腐蝕性能都較好，但其鍛造性較差，并局域延遲屈服，且為熱處理不可強化合金。6000系A(chǔ)l-Mg-Si合金，具有合適的強度和成形性能，并且是可熱處理化合金，因此，用于車身板的鋁合金主要集中于6000系鋁合金。[0004]鋁合金中包括的以下元素:Mg、S1、Cu、Mn、Ti等，各元素不是孤立起作用，其影響是想干的，其中任何一種成分的多少均為對合金的某些性能帶來變化。現(xiàn)有的鋁合金中在力學(xué)性能、成型性能、組織均勻性、偏析性等方面均有進一步提升的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種在力學(xué)性能、成型性能、組織均勻性、偏析性方面有所提升的鋁合金，以滿足行業(yè)的制造要求。
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還在于提供一種鎂鋁合金的制造方法，以獲取較佳力學(xué)性能及成型性能、組織均勻、偏析少的鋁合金。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種鎂鋁合金，按照重量百分比計，該合金包括:Mgl.5 ~2.2 % ;Sil.5 ~2.2 % ；Cu0.5 ~1.2 % ；Mn0.3 ~0.5 % ；Ti0.2 ~
0.4%;精煉劑I~1.5% ;余量為Al。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述Mg的含量為1.7%~2.0%，所述Si的含量為
1.6%~2.0%，所述Cu的含量為0.?%~1.0%，所述Mn的含量為0.35%~0.45%，所述Ti的含量為0.25%~0.35%，所述精煉劑的含量為1.2%~1.4%。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進,所述Mg的含量為1.8%,所述Si的含量為1.9%,所述Cu的含量為0.8%，所述Mn的含量為0.4%，所述Ti的含量為0.3%，所述精煉劑的含量為1.3%，余量為Al。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述合金中還包括重量百分比為0.1%~0.2%的鐵。
[0011]相應(yīng)地，制造鎂鋁合金的方法，包括如下步驟:按照上述質(zhì)量百分比，將一定量的錳鋁合金和一定量的鋁鈦硅合金放入爐內(nèi)升溫，爐溫調(diào)升至880°C~980°C，待合金熔化后再加入其余的鋁鈦硅合金、鋁銅合金，熔化為鋁合金液；降低鋁合金液的溫度至730°C~770°C，向鋁合金液中加入鎂塊，攪拌，將精煉劑用鋁箔包好，然后用鐘罩壓入鋁液中，精煉8~12分鐘，進行扒渣；其中，生產(chǎn)過程中在流槽處添加所需加入的鎂，并輔以保護氣氛，所述保護氣氛包括C02、SF6，所述CO2及SF6的體積比為20~33:67~80 ;使溶液溫度保持在770V~790°C，靜置25~35分鐘，扒渣后澆注得到產(chǎn)品。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所用招鈦娃合金的成分為:Sil.0~1.5wt %,Ti0.15 ~0.25wt%。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋁鈦硅合金是通過直接電解方式得到。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述精煉劑包括硝酸鉀和石墨粉，硝酸鉀、石墨粉重量百分比為20~30:1。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，所述加入鋁鈦硅合金、鎂錠及鋁銅合金的步驟之前需進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為170°C~210°C，時間為1~1.5小時。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的鋁合金合金的力學(xué)性能及成型性能得以提升，且組織均勻，偏析少，成分穩(wěn)定。其制造方法工藝合理，合成效果理想，產(chǎn)品質(zhì)量佳。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步描述，以下實施例中的質(zhì)量百分含量的取值范圍，表示原料的可以該含量范圍內(nèi)任取質(zhì)量，每個實施例都可以形成多種用量關(guān)系。
[0018]實施例一:
[0019]一種鋁合金，按照重量百分比計，該合金包括:Mgl.5~2.2% ；Sil.5~2.2 % ;Cu0.5 ~1.2% ；Mn0.3 ~0.5% ；Ti0.2 ~0.4% ;精煉劑 1 ~1.5% ;余量為 Al。
[0020]上述鎂鋁合金的制造方法，包括如下步驟:按照權(quán)利要求1所述的質(zhì)量百分比，將一定量的錳鋁合金和一定量的鋁鈦硅合金放入爐內(nèi)升溫，爐溫調(diào)升至880°C~980°C，待合金熔化后再加入其余的鋁鈦硅合金、鋁銅合金，熔化為鋁合金液；降低鋁合金液的溫度至730°C~770°C，向鋁合金液中加入鎂塊，攪拌，將精煉劑用鋁箔包好，然后用鐘罩壓入鋁液中，精煉8~12分鐘，進行扒渣；其中，生產(chǎn)過程中在流槽處添加所需加入的鎂，并輔以保護氣氛，所述保護氣氛包括C02、SF6，所述CO2及SF6的體積比為20~33:67~80 ;使溶液溫度保持在770V~790°C，靜置25~35分鐘，扒渣后澆注得到產(chǎn)品。本方法可有效降低鎂錠的燒損率，其燒損率穩(wěn)定維持在3%以下，從而提升鎂鋁合金的制造工藝，避免不必要的浪費。其中，所述加入鋁鈦硅合金、鎂錠及鋁銅合金的步驟之前需進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為170。。~210°C，時間為I~1.5小時。
[0021]優(yōu)選地，在本實施方式中，所用鋁鈦硅合金的成分為:Sil.0~1.5wt%，Ti0.15~0.25wt%。所述鋁鈦硅合金是通過直接電解方式得到。所述精煉劑包括硝酸鉀和石墨粉，硝酸鉀、石墨粉重量百分比為20~30:1。
[0022]實施例二:
[0023]一種鎂鋁合金，包括以下組分(按照重量百分比):所述Mg的含量為1.7%~2.0%,所述Si的含量為1.6 %~2.0 %，所述Cu的含量為0.7 %~1.0 %，所述Mn的含量為0.35 %~0.45 %，所述Ti的含量為0.25 %~0.35 %，所述精煉劑的含量為1.2 %~1.4%，余量為Al。其制造方法與實施例一相同。
[0024]實施例三:[0025]一種鎂鋁合金，包括以下組分(按照重量百分比):所述Mg的含量為1.8%，所述Si的含量為1.9%，所述Cu的含量為0.8%，所述Mn的含量為0.4%，所述Ti的含量為
0.3%，所述精煉劑的含量為1.3%，余量為Al。其制造方法與實施例一相同。
[0026]實施例四:
[0027]—種鎂鋁合金，包括以下組分(按照重量百分比):所述Mg的含量為1.8%，所述Si的含量為1.9%，所述Cu的含量為0.8%，所述Mn的含量為0.4%，所述Ti的含量為
0.3%，所述精煉劑的含量為1.3%，以及0.1 %~0.2%的鐵，余量為Al。其制造方法與實施例一相同。
[0028]實驗數(shù)據(jù):
[0029]下表為不同成分的鎂鋁合金各類指標(biāo)參數(shù)，其中對比合金為現(xiàn)有
[0030]技術(shù)的產(chǎn)品，合金一至合金四為本發(fā)明所制得的產(chǎn)品。
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種鎂鋁合金，其特征在于，按照重量百分比計，該合金包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂鋁合金，其特征在于，所述Mg的含量為1.7%~2.0%，所述Si的含量為1.6 %~2.0 %，所述Cu的含量為0.7 %~1.0 %，所述Mn的含量為0.35 %~0.45%，所述Ti的含量為0.25%~0.35%，所述精煉劑的含量為1.2%~1.4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂鋁合金，其特征在于，所述Mg的含量為1.8%，所述Si的含量為1.9%，所述Cu的含量為0.8%，所述Mn的含量為0.4%，所述Ti的含量為0.3%，所述精煉劑的含量為1.3%,余量為Al。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎂鋁合金，其特征在于，所述合金中還包括重量百分比為0.1%~0.2%的鐵。
5.一種制造權(quán)利要求1所述的鎂鋁合金的方法，包括如下步驟: 按照權(quán)利要求1所述的質(zhì)量百分比，將一定量的錳鋁合金和一定量的鋁鈦硅合金放入爐內(nèi)升溫，爐溫調(diào)升至880°C~980°C，待合金熔化后再加入其余的鋁鈦硅合金、鋁銅合金，熔化為招合金液； 降低鋁合金液的溫度至730°C~770°C，向鋁合金液中加入鎂塊，攪拌，將精煉劑用鋁箔包好，然后用鐘罩壓入鋁液中，精煉8~12分鐘，進行扒渣；其中，生產(chǎn)過程中在流槽處添加所需加入的鎂，并輔以保護氣氛，所述保護氣氛包括C02、SF6，所述CO2及SF6的體積比為20 ~33:67 ~80 ； 使溶液溫度保持在770V~790°C，靜置25~35分鐘，扒渣后澆注得到產(chǎn)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂鋁合金的制造方法，其特征在于，所用鋁鈦硅合金的成分為:Sil.0 ~1.5wt%, Ti0.15 ~0.25wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鎂鋁合金的制造方法，其特征在于，所述鋁鈦硅合金是通過直接電解方式得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎂鋁合金的制造方法，其特征在于，所述精煉劑包括硝酸鉀和石墨粉，硝酸鉀、石墨粉重量百分比為20~30:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂鋁合金的制造方法，其特征在于，所述加入鋁鈦硅合金、鎂錠及鋁銅合金的步驟之前需進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為170°C~210°C，時間為I~1.5小時。
【文檔編號】C22C21/02GK103556009SQ201310540723
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】許劍, 盧秋虎, 李棟, 唐佳, 許又雙 申請人:張家港市昊天金屬科技有限公司