[发明专利]一种铝合金材料及其防止晶粒过度生长的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金制备领域，特别是指一种铝合金材料及其防止晶粒过度生长的制备方法。

背景技术

因为铝合金具有重量轻、强度高及耐腐蚀的优点，已经被广泛应用于车辆制造、机械及建筑等领域。为了减轻最终产品的重量，现使用的铝合型材均为薄壁、空心等开头，而对于作为板材使用的铝合金，现生产方法主要是通过挤压等工艺进行制造，但是在挤压过程中，铝合金坯料的变形量、压应力及升温大，从而在淬火过程中会发生晶粒再次生长问题，而且晶粒生长过快而形成不均匀的粗大晶粒。这样的铝合金组织结构，对最终产品的力学性能、抗疲劳性能及面腐蚀性能均有很大的影响。

如何能够抑制铝合金在加工成型材过程中的晶粒再生长，提高细小晶粒在组织内的比例，以保证铝合金组织内部结构均匀，是本领域技术人员的主要课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金材料及其防止晶粒过度生长的制备方法，通过本技术方案，能够使铝合金的晶粒细小且组织均匀，提高了产品的性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铝合金材料，其组成按重量百分比为，0.58-0.61％的镁、0.03-0.035％的碳、0.75-0.78％的硅、0.30-0.35％的锰、0.1-0.15％的铬、0.2-0.24％的铜、0.2-0.4％的铁、0.03-0.05％的钛、0.01-0.03％的镍、0.001-0.0015％的钒、0.05-0.1％的钼及余量的铝。

作为进一步的改进，所述铝合金材料，其组成按重量百分比为，0.60％的镁、0.03％的碳、0.75％的硅、0.33％的锰、0.12％的铬、0.22％的铜、0.3％的铁、0.45％的钛、0.012％的镍、0.0015％的钒、0.075％的钼及余量的铝。

所述制备方法为：

配料；

熔炼，首先加入按上述配料计算的铝的量的一半及其它材料进行熔炼，待熔化成液体后加入剩余的铝继续进行熔炼后，使铝合金液在850-900℃并保温5-10分钟后，以5-8℃/秒速度降温50-80℃后，再升温至850-900℃，并保温20-30分钟进行浇铸；

降温，保持10-20℃/分钟匀速降温至400-450℃后，以35-45℃/分钟匀速降温至130-150℃后回火至180-200℃并保温1-2小时，自然冷却；

淬火，将铝合金锭在520±20℃的淬火炉内保温1-2小时进行恒温挤压，挤压速度在1.5-2.5米/分钟，并采用水液淬火和风冷淬火。

所述淬火过程分二个阶段，首先是水液淬火至250-280℃，然后进行风冷淬火至室温。

本发明同现有技术相比的有益效果是：

通过在本技术方案中加入钛和钒元素，并通过对熔炼工艺的改进，能够更好的实现铝合金组织内部的晶粒细小及抵制晶粒的生长，保证了组织结构的均匀。

具体实施方式

以下通过具体实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的具体实施例仅能用来解释本发明而不能用来解释是对本发明的限制。

在本发明的技术方案中加入碳可以更好的促进铁元素在铝合金的溶合，提高组织致密性，防止晶粒过分生长。

实施例1

所述制备方法为：

配料；其组成按重量百分比为，0.58％的镁、0.03％的碳、0.75％的硅、0.30-％的锰、0.1％的铬、0.2％的铜、0.2％的铁、0.03％的钛、0.01％的镍、0.001％的钒、0.05％的钼及余量的铝配料；

熔炼，首先加入按上述配料计算的铝的量的一半及其它材料进行熔炼，待熔化成液体后加入剩余的铝继续进行熔炼后，使铝合金液在850-900℃并保温5-10分钟后，以5-8℃/秒速度降温50-80℃后，再升温至850-900℃，并保温20-30分钟进行浇铸；

降温，保持10-20℃/分钟匀速降温至400-450℃后，以35-45℃/分钟匀速降温至130-150℃后回火至180-200℃并保温1-2小时，自然冷却；

淬火，将铝合金锭在520±20℃的淬火炉内保温1-2小时进行恒温挤压，挤压速度在1.5-2.5米/分钟，并采用水液淬火和风冷淬火。

所述淬火过程分二个阶段，首先是水液淬火至250-280℃，然后进行风冷淬火至室温。

在本申请的以下实施例中，同实施例1的区别仅为配料的组成上，因此，对于其它的步骤不再进行重复说明。

实施例2

所述制备方法为：