[發明專利]鋁合金及其制造方法

有效

• 申請號: 201010610948.0
• 申請日: 2010-11-22
• 公開（公告）號: CN102071342A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 金世光;李鎮奎;崔珉灝;徐禎皓
• 申請（專利權）人: 韓國生產技術研究院
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22C1/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

相關專利申請的交叉引用

本申請要求2009年11月20日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2009-0112872和2010年7月13日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2010-0067494的優先權，將上述專利申請的公開內容完全引入本文作為參考。

技術領域

本發明涉及鋁合金及其制造方法。

背景技術

目前，鎂(Mg)是鋁(Al)合金中的主要合金化元素之一。鎂的加入使鋁合金的強度提高，使該合金有利于進行表面處理，并且使耐蝕性改善。然而，由于以下事實，存在熔融鋁的品質可惡化的問題：由于鎂的高的化學氧化電位，在鎂在熔融鋁中的合金化期間，氧化物或夾雜物混入到熔融鋁中。為了防止由于鎂的加入而將氧化物或夾雜物混入到熔融鋁中，在鎂的加入期間可使用以保護氣體如SF₆覆蓋熔體表面的方法。

然而，使用保護氣體完美地保護在鋁合金的制備期間大量加入的鎂是困難的。此外，作為保護氣體使用的SF₆不僅是昂貴的氣體，而且是造成環境問題的氣體，因此，現在全世界正逐漸限制SF₆的使用。

發明內容

本發明提供以環境友好的方式制造并且具有優異的合金性能的鋁合金、及所述鋁合金的制造方法。本發明還提供使用所述鋁合金的加工產物。

根據所述方法的一個方面，提供制造鋁(Al)合金的方法。提供Al以及包含基于鈣(Ca)的化合物的鎂(Mg)母合金。形成熔體，其中將所述Mg母合金和所述Al熔融。鑄造所述熔體。

根據所述方法的另一方面，可通過向鎂或鎂合金的母材中加入基于鈣的添加劑而制造所述鎂母合金。進一步地，所述鎂合金可包含鋁。更進一步地，制造所述鎂母合金包括通過使所述母材熔融而形成熔融母材和將所述基于鈣的添加劑加入到所述熔融母材中。

根據所述方法的另一方面，制造所述鎂母合金包括使所述母材和所述基于鈣的添加劑一起熔融。

根據所述方法的另一方面，所述基于鈣的添加劑可由所述熔融鎂還原，和所述基于鈣的化合物可包括以下的至少一種：Mg-Ca化合物、Al-Ca化合物和Mg-Al-Ca化合物。

根據所述方法的另一方面，所述方法可進一步包括以小于或等于約1.0重量％(大于0)的量加入鐵(Fe)。

根據本發明一個方面的鋁合金可為通過根據上述方法的任一種的方法制造的鋁合金。

根據本發明一個方面的鋁合金可包括：鋁基體；以及存在于所述鋁基體中的基于鈣的化合物，其中鎂溶解于所述鋁基體中。

根據所述鋁合金的另一方面，所述鋁基體可具有其間形成邊界并且彼此分開的多個疇，其中所述基于鈣的化合物存在于所述邊界處。例如，所述疇可為晶粒，和所述邊界可為晶界。作為另一實例，所述疇可為由彼此不同的相限定的相區，和所述邊界可為相界。

根據所述鋁合金的另一方面，所述基于鈣的化合物可包括以下的至少一種：Mg-Ca化合物、Al-Ca化合物和Mg-Al-Ca化合物。進一步地，所述Mg-Ca化合物可包括Mg₂Ca，所述Al-Ca化合物可包括Al₂Ca和Al₄Ca的至少一種，和所述Mg-Al-Ca化合物可包括(Mg，Al)₂Ca。

根據所述鋁合金的另一方面，所述鋁合金可以小于或等于約1.0重量％的量包括鐵(Fe)。

根據所述鋁合金的另一方面，所述鋁合金可具有與在相同條件下制造的不具有所述基于鈣的化合物的另外的鋁合金相比平均尺寸更小的疇。

根據所述鋁合金的另一方面，所述鋁合金具有與在相同條件下制造的不具有所述基于鈣的化合物的另外的鋁合金相比更大的拉伸強度。

附圖說明

通過參照附圖詳細描述本發明的示例性實施方式，本發明的以上和其它特征和優點將變得更加明晰：

圖1為說明制造待在根據本發明實施方式的鋁合金的制造過程中加入到熔融鋁中的鎂母合金的方法的實施方式的流程圖；

圖2顯示鎂母合金的微觀結構和成分的分析結果(a)～(d)；

圖3為說明根據本發明的鋁合金的制造方法的實施方式的流程圖；

圖4顯示其中根據本發明實施方式加入通過添加氧化鈣(CaO)而制備的母合金的熔融鋁合金(a)以及其中加入純鎂的熔融鋁合金(b)的表面圖像；

圖5顯示其中根據本發明實施方式加入通過添加CaO而制備的母合金的鋁合金(a)的鑄造材料和其中加入純鎂的熔融鋁合金(b)的鑄造材料的表面圖像；