[发明专利]一种含镁再生高硅变形铝合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别涉及一种含镁再生高硅变形铝合金及其制备方法。

背景技术

我国电解铝产量已达世界第一，2010年我国的产量为1600万吨以上；众所周知，铝电解行业为高耗能产业，据有关资料，不计铝土矿开采的能耗，每产1吨电解铝总能耗为约8000公斤标准煤，将排放大量的二氧化碳、粉尘和固体废弃物，给环境保护带来了巨大的压力。

同时我国是铝材的消耗大国，每年有源源不断的废铝材料产生于工业生产和废旧生活垃圾；从废铝的产生行业统计，约有1/5来自于包装行业，2/5来自于运输业，1/3来自于建筑业；从回收比例统计，易拉罐回收率全球平均在50%以上；汽车报废的铝废料回收率达95%；建筑业中铝废料的回收率最高约98%；与电解铝相比，废铝再生业有着绝对的优势：节约能源、节省资源、减少污染物排放和建设投资省。

但是，多年来我国的废铝再生业只是处于我国铝材加工业的边缘地带，与发达国家相比，我国的废铝再生业发展严重滞后，并且再生铝产量占我国原铝产量的比例还比较低（约30%），而且再生铝的质量并不高，应用范围还比较小。

由于废铝再生行业巨大的经济优势和环保优势，近年来，废铝再生行业得到了各国的重视；但是如何采取行之有效的方法，将废铝实现高效再生，并且产品质量合乎标准，工艺环保达标，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种含镁再生高硅变形铝合金及其制备方法，利用废旧铝合金作为铝原料，与铝和硅等元素进行熔炼、铸造，制备成性能良好的变形铝合金。

本发明的含镁再生高硅变形铝合金的成分按重量百分比为Si10.5~13%，Mg0.5~3%，Cu 1.0~5.5%，Zn1~5.5%，La 0.2~0.4%，余量为铝。

本发明的的含镁再生高硅变形铝合金的抗拉强度为260~340MPa，延伸率δ为8~15%，硬度为90~115HV。

本发明的含镁再生高硅变形铝合金的制备方法按以下步骤进行：

1、将回收的废旧铝合金用碱液清洗，再水洗后烘干，去除表面的杂质；

2、将金属铝置于加热炉内加热至850±5℃形成熔体，然后将去除杂质的废旧铝合金用钟罩压入熔体中至全部熔化，再在780±5℃保温20~30min；废旧铝合金的加入量为金属铝总重量的90~120%；

3、将金属硅、金属铜、金属镁、金属锌和Al-10La合金加入到熔体中，在780±5℃保温20~30min；

4、向熔体中通入氩气进行除气，当氢含量达到0.1mL/100g熔体以下时，降温至720±5℃，保温10~15min，然后浇注获得铝合金铸锭，其成分按重量百分比为Si10.5~13%，Mg0.5~3%，Cu 1.0~5.5%，Zn1~5.5%，La 0.2~0.4%，余量为铝；

5、将铝合金铸锭在470±5℃保温1~3h进行预热处理，然后在450±5℃条件下轧制，压缩比为30~50%，获得热轧铝合金；

6、将热轧铝合金在320±5℃退火处理120~150min，消除内应力，然后降温至常温进行冷轧，压缩比为60~70%，获得冷轧铝合金；

7、将冷轧铝合金在480±5℃条件下固溶处理4~24h，然后水淬处理至常温；

8、将水淬后的冷轧铝合金在150±5℃条件下时效处理4~24h，制成含镁再生高硅变形铝合金。

上述的碱液为重量浓度5~10%且温度为65±5℃的氢氧化钠溶液。

上述方法中，向熔体中通入氩气时，氩气的压强为0.2~0.25MPa。

上述的废旧铝合金的材质选用6063铝合金。