[发明专利]一种交通工具用高强韧铝合金及其制备方法

说明书

一种交通工具用高强韧铝合金及其制备方法，所述交通工具用高强韧铝合金的成分及质量百分比组成为：Mg 0.9～1.2%，Si 0.2～0.4%，Li 0.1～0.3%，Zr 0.02～0.03%，C 0.004～0.006%，Re 0.1～0.3%，Fe≤0.15%，Mn≤0.1%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%。本发明交通工具用高强韧铝合金具有强度高、塑性好、耐腐蚀和焊接性能优良的特点，适合于制造汽车、挂车、轨道车辆等交通运输工具轻量化用铝合金管材、棒材和型材，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，具体是涉及一种交通工具用高强韧铝合金及其制备方法。

背景技术

随着交通运输工具轻量化的发展，汽车、挂车、轨道车辆等交通工具的保险杆、防撞梁、车厢、车体、枕梁、横梁等结构件都迫切需要采用高强度、耐腐蚀、焊接性能优良的铝合金来替代现有的钢铁材料，以达到车身结构的轻量化和节能减排。6000系铝合金属于中等强度的可热处理强化铝合金，广泛用于建筑、包装、机械、电子等领域。但目前常用的6000系铝合金，如6101、6005、6063、6061等，虽然具有良好的成形性能、耐腐蚀性能和焊接性能，但强度普遍较低，导致交通运输工具用铝合金管材、型材等普遍存在壁厚较大，严重制约了交通运输工具的进一步轻量化。因此，现有6000系铝合金仍有待进一步改进，迫切需要开发出强度高、塑性好、耐腐蚀和焊接性能优良的6000系铝合金，满足汽车、挂车、轨道车辆等交通运输工具轻量化的发展。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种强度高、塑性好、耐腐蚀和焊接性能优良的交通工具用高强韧铝合金及其制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的交通工具用高强韧铝合金，其特点是由以下成分及质量百分比组成：Mg 0.9～1.2%，Si 0.2～0.4%，Li 0.1～0.3%，Zr 0.02～0.03%，C 0.004～0.006%，Re0.1～0.3%，Fe ≤0.15%，Mn ≤0.1%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%，其中所述Re的成分组成及质量百分比为：Pr 21.5%，Nd 14.6%，Pm 18.1%，Sm26.7%，Gd 19.1%。

优选的，本发明所述的交通工具用高强韧铝合金，由以下成分及质量百分比组成：Mg 1.1%，Si 0.3%，Li 0.2%，Zr 0.025%，C 0.005%，Re 0.2%，Fe ≤0.15%，Mn ≤0.1%，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%，其中所述Re的成分组成及质量百分比为：Pr 21.5%，Nd 14.6%，Pm 18.1%，Sm 26.7%，Gd 19.1%。

本发明所述的交通工具用高强韧铝合金的制备方法，其特点是包括以下步骤：

第一步：选用工业纯铝锭、纯镁锭、速溶硅、Al10Li合金、Al5Zr1C合金和混合稀土Re作为原材料；

第二步：将纯铝锭在720～760℃加热熔化，并加入占原材料总重量为0.9～1.2%的纯镁锭、0.2～0.4%的速溶硅和1～3%的Al10Li合金，搅拌熔化成铝合金液；

第三步：对铝合金液精炼除气除渣后，再加入占原材料总重量为0.4～0.6%的Al5Zr1C合金和0.1～0.3%的混合稀土Re，搅拌使铝合金液的成分均匀；

第四步：将铝合金液降温至680～720℃并静置0.5～1小时，然后铸造成铝合金；

第五步：将铝合金在520～540℃固溶处理3～5小时，水淬后，在170～180℃时效处理8～12小时，随炉冷却后得到交通工具用高强韧铝合金。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：