[发明专利]一种铝合金及其制备方法

说明书

本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种铝合金及其制备方法。铝合金型材由以下质量百分比的原料组成：镁5‑5.4％、硅2‑2.6％、铁0.3‑0.4％、铜0.3‑0.4％、锰0.2‑0.28％、锌2.5‑2.9％、钛0.25‑0.34％、锆0.1‑0.2％、钪0.02‑0.03％、锗0.01‑0.015％，余量为铝及不可避免的杂质元素。本发明通过对原料种类和用量配比进行设计和调整，使铝合金的微观组织结构得到优化，铝合金具有优良的耐腐蚀性和机械性能；其制备方法操作简单，控制方便，生产成本低，生产效率高、产品质量稳定，利于工业化大生产。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种铝合金及其制备方法。

背景技术

目前，铝合金在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化工等领域中已得到了广泛的应用。随着经济的发展和科技的进步，对铝合金的需求也日益增多，性能要求也更高。然而，现有的铝合金经常存在机械强度不高、耐腐蚀性差、加工性能不好等缺陷，其应用场合大大受到限制，且其制备方法大多工艺复杂，产品质量参差不齐，产品良率低，生产效率不高，其制备工艺有待进一步改进。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀性好、具有优良机械性能的铝合金。

本发明的另一目在于提供一种铝合金制备方法，该制备方法简单易控，制得的产品质量稳定。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铝合金，由以下质量百分比的原料组成：镁5-5.4％、硅2-2.6％、铁0.3-0.4％、铜0.3-0.4％、锰0.2-0.28％、锌2.5-2.9％、钛0.25-0.34％、锆0.1-0.2％、钪0.02-0.03％、锗0.01-0.015％，余量为铝及不可避免的杂质元素。

本发明通过对原料种类的用量配比进行设计和调整，各成分相互配合，使铝合金的微观组织结构得到优化，使铝合金具有优良的耐腐蚀性和机械性能。Ge在铝合金中的作用主要是细化变质共晶Si和初生Si相；镁和硅能在合金中形成强化相Mg₂Si，对铝合金起到强化作用；钛可使铝合金的α-Al晶粒从粗大的树枝状细化为细小均匀的等轴状，提高组织成分均匀性，提高铝合金的强度和塑性；通过将锰加入到合金体系中可显著细化再结晶晶粒，促进Mg₂Si粒子的均匀分布和挤压变形的均匀性，从而提高铝合金的机械强度和耐腐蚀性。

进一步地，所述不可避免的杂质元素的质量百分比不大于0.1％。

本发明的另一目的通过下述技术方案实现：上述铝合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铝锭投入熔炼装置后进行熔炼，得到铝液，然后按比例加入镁、硅、铁、锌、锰以及铝-铜中间合金、铝-锗中间合金、铝-钛中间合金、铝-锆中间合金、铝-钪中间合金混合后进行熔炼，得到熔炼液；

(2)控制到熔炼液的温度，加入精炼剂，并采用惰性气体进行吹洗精炼，

(3)将经过精炼的铝合金熔体静置；

(4)将过滤除渣后的铝合金熔体进行压铸，得到经压铸后的铝合金；

(5)对经过压铸后的铝合金进行热处理，得到一种铝合金。

本发明先将铝锭熔化后除渣，再加入铝-铜中间合金、铝-锗中间合金、铝-钛中间合金、铝-锆中间合金、铝-钪等中间合金，有利于充分利用锗、钛、锆和钪等元素对α-Al晶粒的细化作用和富Fe相、Si相的细化变质作用，配合加入及其他纯金属料，可细化铝合金的微观组织结构，提高材料的机械性能、耐腐蚀性和塑性加工性。

进一步的，所述步骤(1)中，铝锭熔炼采用超声处理5-9min，所述超声频率20-25kHz，超声强度1.2kW/cm²-1.5kW/cm²。