[發明專利]一種AlMgSi合金板材及其制備方法

有效

• 申請號: 201110025847.1
• 申請日: 2011-01-25
• 公開（公告）號: CN102061410A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 袁曉光;趙倩;鄭偉;秦岳陽;李赫亮;黃宏軍
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/03;C22F1/043
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

技術領域

本發明屬于材料技術領域，特別涉及一種AlMgSi合金板材及其制備方法。

背景技術

鋁鎂硅合金是現代汽車行業發展較快的一種合金，目前受到世界汽車行業的廣泛重視，基于節能環保的要求，鋁鎂硅合金作為汽車用輕質材料具有廣泛的使用基礎，汽車廠商和科研機構都在積極研發汽車車身板用鋁合金，達到穩定質量，優化工藝，降低成本的目的。可熱處理強化的AlMgSi系合金由于具有中等強度、較高的塑性，焊接性優良，冷加工性好，鍛造性能好，熱鍛時表面無氧化皮、鍛后表面質量好，加工余量小，材料耐蝕性好，無應力腐蝕開裂傾向等特點，在制造汽車車身和關鍵受力件中頗受汽車制造商的歡迎。

然而目前的鋁鎂硅合金中延伸率和抗拉強度上還不能滿足要求，開發一種綜合性能更好的鋁鎂硅合金是目前急需解決的問題。

發明內容

針對現有鋁鎂硅合金性能上的不足，本發明提供一種AlMgSi合金板材及其制備方法；通過在鋁鎂硅合金中加入微量稀土元素，以及合理的工藝，制備出抗拉強度超過400MPa，延伸率17%以上的AlMgSi合金。

本發明的AlMgSi合金板材的成分按重量百分比含Mg?0.4~0.8%，Si?1~1.5%，Cu?0.7~0.8%，Mn?0.1~0.3%，Er?0.1~0.5%，Zr?0.1~0.2%，余量為Al。

上述的AlMgSi合金板材的抗拉強度>400MPa，屈服強度>300MPa，延伸率>17%。

上述的AlMgSi合金板材中含有ErMnSi相。

本發明的AlMgSi合金板材的制備方法按以下步驟進行：

1、將金屬鋁在200~250℃預熱1~2h，然后置于溫度為755±5℃的加熱爐中熔化；

2、將AlEr合金、AlZr合金、AlCu合金、AlSi合金和AlMn合金分別在200~250℃預熱1~2h，然后加入到熔化的金屬鋁中，待合金全部熔化后，在755±5℃保溫15~20min；

3、待保溫后的熔體降溫到735±5℃時，將熔體攪拌均勻，然后扒渣，再加入覆蓋劑，覆蓋劑的加入量為熔體總重量的2~3%；

4、用鐘罩將金屬鎂壓入熔體中3~5min后，取出鐘罩，在735±5℃保溫30~40min，獲得熔融合金；各種金屬及合金的用量按熔融合金中各元素的重量百分比為Mg?0.4~0.8%，Si?1~1.5%，Cu?0.7~0.8%，Mn?0.1~0.3%，Er?0.1~0.5%，Zr?0.1~0.2%，余量為Al，并且金屬鎂按加入量過量加入80~100%；

5、用鐘罩將固態六氯乙烷壓入熔融合金中除雜，六氯乙烷的用量為熔融合金總重量的4~5%，待熔融合金停止產生氣泡后，將熔融合金降溫至680~700℃，再澆注到經過200±5℃預熱1~2h的坩堝中制坯，熔融合金凝固后獲得合金坯料；

6、將合金坯料加熱到520±5℃保溫10~15h進行均勻化退火，然后降溫到430±5℃保溫1~2h，再在430±5℃條件下進行三道次熱軋，再進行三道次的常溫冷軋，要求總壓下量為85~90%，獲得軋制板材；

7、將軋制板材在540±5℃保溫1~2h進行固溶，然后用常溫水淬火，再升溫到180±5℃保溫4~5h進行時效熱處理，獲得AlMgSi合金板材。

上述方法中的將熔體攪拌均勻是在熔體表面的結膜上開口，用棒狀物體在熔體內上下攪動，使熔體混合均勻。

上述方法中的扒渣是先將扒渣勺在200~250℃預熱1~2h，然后用扒渣勺扒去熔體上方的雜質。

上述方法中用鐘罩將金屬鎂壓入熔體中是先將鐘罩在200~250℃預熱1~2h，然后將金屬鎂放入鐘罩中，用鐘罩將金屬鎂壓入熔體中。

上述方法中用鐘罩將固態六氯乙烷壓入熔融合金中是先將鐘罩在200~250℃預熱1~2h，然后將固態六氯乙烷放入鐘罩中，用鐘罩將固態六氯乙烷壓入熔體中。

上述的覆蓋劑為氯化鉀和氯化鈉的混合鹽，其中氯化鉀的重量百分比為50%。

上述方法中進行三道次熱軋時，第一道次的壓下量控制在45~50%，每道次熱軋完成后將合金坯料在430±5℃保溫10~15min進行再結晶退火，以消除變形抗力。

本發明的AlMgSi合金板材的成分大多是常規金屬，含有的稀土元素用量少，合金成本增加較少，通過合理的元素組成和制備工藝，能夠獲得綜合性能合金板材產品，制備過程不需要采用特殊設備，熱軋后采用冷軋的方式，提高了工藝效果，減少了生產能耗。

附圖說明

圖1為本發明實施例1中的軋制板材外觀圖；