[发明专利]稀土Sc微合金化的Al-Mg-Si-Cu合金及其制备方法

权利要求书

1.稀土Sc微合金化的Al-Mg-Si-Cu合金，其特征在于：在Al-Mg-Si-Cu合金中含有质量百分数为0.15％-0.45％的稀土Sc。

2.根据权利要求1所述的稀土Sc微合金化的Al-Mg-Si-Cu合金，其特征在于：所述Al-Mg-Si-Cu合金中各合金元素按质量百分数的配比为：

余量为Al。

3.一种权利要求1或2所述的稀土Sc微合金化的Al-Mg-Si-Cu合金的制备方法，其特征在于按如下步骤进行操作：

步骤1：制备合金铸锭

1a、配料：按照Al、Mg、Si、Cu、Mn和Sc的质量百分比，称取金属Al、Al-Mg中间合金、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Mn中间合金以及Al-Sc中间合金，作为配料；

1b、熔化：首先将金属Al、Al-Mn中间合金、Al-Si中间合金和Al-Cu中间合金作为原料组A加入到预热至280℃的坩埚中，加热到730℃，恒温至原料组A软化下塌时，在原料组A表面撒上覆盖剂；继续恒温至原料组A完全熔化时，获得熔体B；

1c、加入Al-Mg中间合金：降温至690℃，向熔体B中加入Al-Mg中间合金，搅拌至Al-Mg中间合金完全熔化，获得熔体C；

1d、加入Al-Sc中间合金：升温至750℃，加入Al-Sc中间合金，撒上覆盖剂，恒温至Al-Sc中间合金完全熔化，获得熔体D；

1e、精炼：降温至720℃，在熔体D中加入精炼剂C₂Cl₆，将C₂Cl₆浸没于熔体D中至无黄色气体冒出，然后静置保温20min；所述C₂Cl₆的质量为配料总质量的0.5％；

1f、浇注：使用黄铜材质的铸造模具完成对熔体D的浇注，获得合金铸锭；

步骤2：对所述合金铸锭依次进行均匀化处理、塑性变形获得Al-Mg-Si-Cu-Sc合金板材，然后再对所述Al-Mg-Si-Cu-Sc合金板材进行热处理，即得稀土Sc微合金化的Al-Mg-Si-Cu合金。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述均匀化处理是将步骤1所得合金铸锭加热至570℃并保温9h，然后空冷至室温。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述塑性变形是将均匀化处理后的合金铸锭在450℃条件下保温30min，然后进行多道次热轧，每道次热轧后在450℃条件下保温5min，再进行下一道次热轧，每道次热轧的加工率不超过25％，热轧的总加工率在60％-70％；

在热轧结束后，进行退火，退火条件为：在415℃下保温2h，然后空冷至室温；在退火结束后，再进行多道次冷轧，获得Al-Mg-Si-Cu-Sc合金板材，冷轧每道次加工率为10％-20％，冷轧总加工率为60％-70％。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述热处理是将经塑性变形后所获得的Al-Mg-Si-Cu-Sc合金板材依次进行固溶处理和时效处理；

所述固溶处理是将Al-Mg-Si-Cu-Sc合金板材加热到555℃，保温45min，然后水淬至室温，获得固溶后合金板材，淬火转移时间不大于25s；

所述时效处理是将固溶后合金板材升温至175℃，保温8h，然后空冷至室温，即得稀土Sc微合金化的Al-Mg-Si-Cu合金。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：设冷轧共n道次，当n为偶数时，则在完成n/2道次冷轧后进行一次退火，然后再继续下一道次冷轧；当n为奇数时，则在完成(n+1)/2道次冷轧后进行一次退火，然后再继续下一道次冷轧；

退火条件为：在415℃条件下保温2h，然后空冷至室温。