【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種高強韌alsi10mgmn合金及其制備方法，屬于alsi10mgmn合金。
技術介紹
1、鋁合金是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶、化學工業(yè)中已大量應用。隨著近年來科學技術以及工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對鋁合金的需求日益增多，使鋁合金的研究也隨之深入。
2、隨著"節(jié)能環(huán)保"越來越成為了廣泛關注的話題，輕量化也廣泛應用到普通汽車領域，在提高操控性的同時還能有出色的節(jié)油表現(xiàn)。汽車的油耗主要取決于發(fā)動機的排量和汽車的總質(zhì)量，在保持汽車整體品質(zhì)、性能和造價不變甚至優(yōu)化的前提下，降低汽車自身重量可以提高輸出功率、降低噪聲、提升操控性、可靠性，提高車速、降低油耗、減少廢氣排放量、提升安全性。汽車車身約占汽車總質(zhì)量的30％，空載情況下，約70％的油耗用在車身質(zhì)量上。因此，車身變輕對于整車的燃油經(jīng)濟性、車輛控制穩(wěn)定性、碰撞安全性都大有裨益。
3、當前，由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。汽車的輕量化的途徑之一就是選擇輕量化材料，目前，出現(xiàn)了多種新型鋁合金，alsimgmn合金便是其中一種，由于其鑄造性能好，且具有良好的力學性能、物理性能和抗腐蝕性能，得到了廣泛的關注與應用。目前alsi10mgmn合金的延伸性能較差，其強度和韌性仍需經(jīng)進一步提升。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術提供一種高強韌alsi10mgmn合金及其制備方法，顯著提升了合金的強度和韌性，且所得合金表面整潔，無針孔，合金晶粒細膩、
2、為解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案如下：
3、一種高強韌alsi10mgmn合金，其組成包括：硅8.0～11.0％，鎂0.17～0.60％，錳0.2～0.6％，鈦0.08～0.40％，硼0.004～0.018％，鍶0.3～0.6％，稀土金屬0.1～0.3％，不可避免的雜質(zhì)小于1％，余量為鋁，前述百分比均為質(zhì)量百分比。
4、為了進一步提高合金的物理性能和機械性能，稀土金屬為釹或釔中的至少一種。進一步優(yōu)選，稀土金屬為釹和釔質(zhì)量比為(2.5～3.5)：1的混合物。
5、專利技術人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，特定用量的鈦、硼、鍶對alsi10mgmn合金有著明顯的細化變質(zhì)作用，且對強度有一定的提升作用，但延長率略有下降；而在鈦、硼、鍶的基礎上，加入特定用量的釹和釔后，枝晶得到進一步細化，取向開始有序化，球化，強韌性提升顯著，同時還凈化了基體。
6、本申請?zhí)囟ㄓ昧康拟仭⑴?、鍶、釹和釔對alsi10mgmn和具有明顯的相互促進效應。
7、為了方便制備，制備時，鈦以alti5b1的形式加入；鍶以鋁鍶10的形式加入。釹以鋁釹合金alnd30的形式加入。釔以鋁釔合金al-y?10的形式加入。
8、上述高強韌alsi10mgmn合金，采用中頻爐制備，包括如下步驟：
9、1)將金屬硅投入爐中，然后加入溫度為650-750℃的鋁水，升溫至1200-1300℃，用石墨管吹氬氣精煉5-10分鐘，精煉結束后，溫度降到1000-1100℃，加入金屬錳，吹氬氣攪拌30分鐘；
10、或者，1)將金屬硅投入爐中，然后加入溫度為650-750℃的鋁水，升溫至800-850℃，用石墨管吹氬氣精煉5-10分鐘，精煉結束后，溫度降到750-800℃，加入鋁錳合金，吹氬氣攪拌30分鐘；
11、也即步驟1)有兩種方式，兩種方式，錳的加入形式不同、精煉條件和加入溫度也不同。
12、2)溫度降溫到780-800℃加入鎂錠，吹氬氣攪拌5～10分鐘；
13、3)控制溫度為780-800℃加入alti5b1和鋁鍶10，吹氬氣攪拌10～15分鐘后，加入稀土金屬原料繼續(xù)在780-800℃下，吹氬氣攪拌30～40分鐘，撈渣；
14、4)靜置10-15分鐘，溫度降至700～710℃，澆筑，冷卻，得alsi10mgmn合金錠。
15、上述方法所得alsi10mgmn合金錠表面整潔，抗拉強度和延長率(延伸率)等機械性能提升顯著。
16、上述步驟1)中溫度的控制，利于減少鎂的燒損，提升產(chǎn)品品質(zhì)。步驟2)中氬氣的通入，利于各類添加元素更加均勻。
17、上述步驟1)中，鋁錳合金為鋁錳10或鋁錳20；金屬錳為錳片或錳粉，金屬錳的組成為：si≤0.08％、fe≤0.08％，其它雜質(zhì)總和≤0.3％，mn余量。
18、上述步驟1)中，鋁水的純度不小于99.7％；鎂錠的純度不小于99.9％
19、上述步驟1-3)中，氬氣壓力為0.01-0.03mpa。
20、各步驟中氬氣通過石墨管吹入。
21、本申請為特別說明的％，均為質(zhì)量百分比。
22、本專利技術未提及的技術均參照現(xiàn)有技術。
23、本專利技術高強韌alsi10mgmn合金，表面整潔，抗拉強度和延長率等機械性能提升顯著；合金晶粒細膩、彌散均勻，無團聚，無燒損；制備方法簡單易操作。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術保護點】
1.一種高強韌AlSi10MgMn合金，其特征在于：其組成包括：硅8.0～11.0％，鎂0.17～0.60％，錳0.2～0.6％，鈦0.08～0.40％，硼0.004～0.018％，鍶0.3～0.6％，稀土金屬0.1～0.3％，不可避免的雜質(zhì)小于1％，余量為鋁，前述百分比均為質(zhì)量百分比。
2.如權利要求1所述的高強韌AlSi10MgMn合金，其特征在于：稀土金屬為釹或釔中的至少一種。
3.如權利要求2所述的高強韌AlSi10MgMn合金，其特征在于：稀土金屬為釹和釔質(zhì)量比為(2.5～3.5)：1的混合物。
4.一種權利要求1-3任意一項所述的高強韌AlSi10MgMn合金的制備方法，其特征在于：鈦和硼以AlTi5B1的形式加入；鍶以鋁鍶10的形式加入。
5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：釹以鋁釹合金ALNd30的形式加入。
6.如權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于：釔以鋁釔合金AL-Y?10的形式加入。
7.如權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于：采用中頻爐，包括如下步驟：
8
9.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中，鋁水的純度不小于99.7％；鎂錠的純度不小于99.9％。
10.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于：步驟1-3)中，氬氣壓力為0.01-0.03Mpa。
...【技術特征摘要】
1.一種高強韌alsi10mgmn合金，其特征在于：其組成包括：硅8.0～11.0％，鎂0.17～0.60％，錳0.2～0.6％，鈦0.08～0.40％，硼0.004～0.018％，鍶0.3～0.6％，稀土金屬0.1～0.3％，不可避免的雜質(zhì)小于1％，余量為鋁，前述百分比均為質(zhì)量百分比。
2.如權利要求1所述的高強韌alsi10mgmn合金，其特征在于：稀土金屬為釹或釔中的至少一種。
3.如權利要求2所述的高強韌alsi10mgmn合金，其特征在于：稀土金屬為釹和釔質(zhì)量比為(2.5～3.5)：1的混合物。
4.一種權利要求1-3任意一項所述的高強韌alsi10mgmn合金的制備方法，其特征在于：鈦和硼以alti5b1的形式加入；鍶以鋁鍶10的形式加入。
5...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：葛紅星，王文定，梁濤，張德存，康汝義，劉吉剛，
申請(專利權)人：山東云信鋁業(yè)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。