[发明专利]一种Al-Mg-Si-Cu合金及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种Al‑Mg‑Si‑Cu合金及其制备方法和应用。该合金包含以下按质量百分比计的组分：Si为0.6～0.8％，Mg为1.0～1.2％，Fe为0.25～0.5％，Cu为0.2～0.4％，Mn为0.1～0.15％，Cr为0.1～0.2％，Zn为0.10‑0.20％，Ti≤0.10％，其他杂质总量＜0.15％，余量为Al。本发明合金具备较高强度、具备优良的阳极氧化性能，同时还具有极佳的切屑性能，可以作为制造对较高强度、装饰性表面、而且需要大量CNC加工的高质量需求的工业用铝合金材料，如电子设备结构连接件等。

技术领域

本发明属于铝合金材料及其制造领域，特别涉及一种Al-Mg-Si-Cu合金及其制备方法和应用。

背景技术

Al-Mg-Si(-Cu)合金目前应用最广泛合金，占总铝应用量的60％以上。部分零件所用的Al-Mg-Si(-Cu)合金需要经过大量CNC加工成需要的形状。常规的Al-Mg-Si(-Cu)合金断屑困难，加工过程缠绕刀具并会造成工件表面刮伤，影响效率及品质。而Al-Cu合金，由于含有铅、铋等低熔点元素，虽有利于切削断屑，但Al-Cu合金因挤压成型困难，常伴有晶界腐蚀现象，而且含有环保限制物质，局限了Al-Cu合金的广泛应用。因此，提供一种不含环保限制物质、挤压成型性良好，车削断屑良好的合金具有重要意义。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种Al-Mg-Si-Cu合金。该合金既具有Al-Mg-Si-Cu合金较高强度、成型性，优良的阳极氧化性能，同时具有良好的易切削性。

本发明的另一目的在于提供所述Al-Mg-Si-Cu合金的制备方法。

本发明的又一目的在于提供所述Al-Mg-Si-Cu合金的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种Al-Mg-Si-Cu合金，该合金包含以下按质量百分比计的组分：Si为0.6～0.8％，Mg为1.0～1.2％，Fe为0.25～0.5％，Cu为0.2～0.4％，Mn为0.1～0.15％，Cr为0.1～0.2％，Zn为0.10～0.20％，Ti≤0.10％，其他杂质总量＜0.15％，余量为Al。

所述的合金优选为包含以下按质量百分比计的组分：Si为0.622～0.79％，Mg为1.03～1.18％，Fe为0.25～0.45％，Cu为0.2～0.28％，Mn为0.11～0.14％，Cr为0.11～0.15％，Zn为0.11～0.15％，Ti≤0.10％，其他杂质总量＜0.15％，余量为Al。

一种Al-Mg-Si-Cu合金的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照上述质量百分比进行备料，其中，铝、镁和锌采用铝锭、镁锭和锌锭；

(2)将铝锭装入熔炼炉，加热到740～780℃进行熔化，再加入镁锭、锌锭、和中间合金进行合金化，得到铝熔体A；

(3)向铝熔体A中加入精炼剂，于730～760℃进行精炼，在精炼的同时向铝熔体A中通入精炼气体进行搅拌、排气，然后扒渣，得到铝熔体B；

(4)将熔体B静置，得到铝熔体C；

(5)将铝熔体C于685～710℃条件下进行铸造，得到合金圆铸锭；

(6)将得到的合金圆铸锭加热至450±5℃后保温4小时，再用水雾强冷至室温，得到Al-Mg-Si-Cu合金。

步骤(2)中所述的中间合金优选为AlSi12、AlMn10、AlCr3、AlCu40和AlFe20。

步骤(2)中所述的熔炼炉优选为蓄热式节能炉。

步骤(2)中所述的加热的温度优选为750℃。

步骤(3)中所述的精炼剂的添加量按1.0kg/吨铝熔体A计算。