[發明專利]鋁鎂鉺合金鑄錠及其制備方法

有效

• 申請號: 201010189600.9
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN101831578A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 何振波;王英君;趙永軍;謝延翠;郝志剛;師雪飛;林森;趙濤;李海仙;劉平;呂丹
• 申請（專利權）人: 東北輕合金有限責任公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/03
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種合金及其制備方法。

背景技術

國外對我國禁止進口高性能鋁合金材料，而國內現有的LY12鋁合金材料已遠遠不能滿足武器裝備、航空、航天、艦船等的使用要求，現有的LY12鋁合金材料耐蝕性差、強度低、使用壽命短、成本高，在此情況下，研制出的鋁鎂鉺合金鑄錠材料，可以用來裝配新型戰斗機，增強國防力量，實現國內自主保障，不僅是滿足新型戰機研制的迫切需求，還可為現役機種的改進和研制新型武器裝備提供可選新材料。

發明內容

本發明的發明目的是為了解決現有的LY12鋁合金材料耐蝕性差、強度低、使用壽命短及成本高的問題，提供了一種新型鋁鎂鉺合金鑄錠及其制備方法。

本發明鋁鎂鉺合金鑄錠中各元素質量百分比如下：Si≤0.3％、Fe≤0.4％、Cu≤0.1％、Mn：0.3％～0.8％、Mg：5.8％～6.8％、Zn≤0.25％、Er：0.2％～0.4％、Be：0.0005％～0.005％、Ti≤0.10％、Zr：0.1％～0.15％、單個雜質≤0.10％，合計雜質≤0.15％，其余為Al，且Fe的質量百分比＞Si的質量百分比。

鋁鎂鉺合金鑄錠的制備方法按以下步驟進行：一、按照鋁鎂鉺合金鑄錠中元素質量百分比Si≤0.3％、Fe≤0.4％、Cu≤0.1％、Mn：0.3％～0.8％、Mg：5.8％～6.8％、Zn≤0.25％、Er：0.2％～0.4％、Be：0.0005％～0.005％、Ti≤0.10％、Zr：0.1％～0.15％、單個雜質≤0.10％，合計雜質≤0.15％，其余為Al，且Fe的質量百分比＞Si的質量百分比分別稱取重熔用鋁錠、電解銅、鎂錠、鋅錠、鋁硅中間合金、鋁鐵中間合金、鋁錳中間合金、鋁鉺中間合金、鋁鈦中間合金、鋁鈹中間合金、鋁鈦硼晶粒細化劑和鋯復合鹽；二、將重熔用鋁錠、鋁錳中間合金、電解銅、鋅錠、鋁硅中間合金、鋁鐵中間合金和鋁鈦中間合金加入到熔煉爐中在750℃～800℃的條件下熔煉8～10h，然后按熔煉爐中金屬質量的0.5％～0.6％加入覆蓋劑，在750℃～800℃的條件下繼續熔煉使熔煉爐內的材料在10h～14h的時間內全部熔化，開啟攪拌，當溫度升至780℃以上時，加入鋁鉺中間合金，并每隔20min攪拌一次，共攪拌四次，其中在第三次攪拌后加入鋯復合鹽，然后燜20min再攪拌第四次；三、在步驟二制備的熔體降至760℃時加入鎂錠和鋁鈹中間合金，按熔煉爐中金屬質量的0.5％～0.6％加入覆蓋劑，熔煉15min～30min，然后用氬氣與氯氣的體積比為31～33.5∶1的Ar-Cl₂混合氣體精煉至每100克熔體中的氫含量≤0.2ml，然后將熔體導入靜置爐中，靜置30min，得到鋁合金熔液；四、將具有擋水板裝置的結晶器的內壁貼上一層隔熱膜，并將鋁鈦硼晶粒細化劑置于流槽上端，將經步驟三得到的鋁合金熔液依次經過30ppi和50ppi的陶瓷過濾片過濾后澆注至結晶器中，澆注的同時將鋁鈦硼晶粒細化劑以450mm/min的速度插入流槽中，使鋁鈦硼晶粒細化劑中的元素均勻熔入合金熔液中；五、將純鋁錠熔化后的熔體倒入結晶器中的底座上鋪底，然后在溫度為730℃～750℃、水壓為0.08～0.15MPa、速度為45～50mrn/min的條件下將步驟四所得的合金熔液鑄造成厚度為340mm、寬度為1320mm、長度為5000mm～6000mm的鋁鎂鉺合金鑄錠；步驟一中所述的鋁硅中間合金是Al-22％Si合金，鋁鐵中間合金是Al-10％Fe合金，鋁錳中間合金是Al-11％Mn合金，鋁鉺中間合金是Al-6％Er合金，鋁鈦中間合金是Al-4％Ti中間合金，鋁鈹中間合金是Al-11％Be，鋁鈦硼晶粒細化劑是鋁鈦硼合金Al-5％Ti-1％B，鋯復合鹽按質量分數由26％LiCl、66％K₂ZrF₆和8％CaF₂組成；步驟二和步驟三所述的覆蓋劑是2號熔劑。

本發明的鋁鎂鉺合金鑄錠比LY12合金鑄錠強度高出40MPa以上、抗耐蝕性能比LY12合金鑄錠高出一個級別，可以有效地提高變形后合金在復雜環境下的使用壽命。同時，本發明的鋁鎂鉺合金鑄錠在后續的熱加工過程中，不需要固溶時效處理，生產成本與LY12合金相比可減少10％以上。