[發明專利]一種含鎂再生高硅變形鋁合金及其制備方法

無效

• 申請號: 201110403547.2
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102418013A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 李世偉;高波;涂贛峰;尹少華;郝儀;胡亮;左良;于福曉;姜瀾
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/02;C22B7/00;C22F1/04
• 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，特別涉及一種含鎂再生高硅變形鋁合金及其制備方法。

背景技術

我國電解鋁產量已達世界第一，2010年我國的產量為1600萬噸以上；眾所周知，鋁電解行業為高耗能產業，據有關資料，不計鋁土礦開采的能耗，每產1噸電解鋁總能耗為約8000公斤標準煤，將排放大量的二氧化碳、粉塵和固體廢棄物，給環境保護帶來了巨大的壓力。

同時我國是鋁材的消耗大國，每年有源源不斷的廢鋁材料產生于工業生產和廢舊生活垃圾；從廢鋁的產生行業統計，約有1/5來自于包裝行業，2/5來自于運輸業，1/3來自于建筑業；從回收比例統計，易拉罐回收率全球平均在50%以上；汽車報廢的鋁廢料回收率達95%；建筑業中鋁廢料的回收率最高約98%；與電解鋁相比，廢鋁再生業有著絕對的優勢：節約能源、節省資源、減少污染物排放和建設投資省。

但是，多年來我國的廢鋁再生業只是處于我國鋁材加工業的邊緣地帶，與發達國家相比，我國的廢鋁再生業發展嚴重滯后，并且再生鋁產量占我國原鋁產量的比例還比較低（約30%），而且再生鋁的質量并不高，應用范圍還比較小。

由于廢鋁再生行業巨大的經濟優勢和環保優勢，近年來，廢鋁再生行業得到了各國的重視；但是如何采取行之有效的方法，將廢鋁實現高效再生，并且產品質量合乎標準，工藝環保達標，是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明提供一種含鎂再生高硅變形鋁合金及其制備方法，利用廢舊鋁合金作為鋁原料，與鋁和硅等元素進行熔煉、鑄造，制備成性能良好的變形鋁合金。

本發明的含鎂再生高硅變形鋁合金的成分按重量百分比為Si10.5~13%，Mg0.5~3%，Cu?1.0~5.5%，Zn1~5.5%，La?0.2~0.4%，余量為鋁。

本發明的的含鎂再生高硅變形鋁合金的抗拉強度為260~340MPa，延伸率δ為8~15%，硬度為90~115HV。

本發明的含鎂再生高硅變形鋁合金的制備方法按以下步驟進行：

1、將回收的廢舊鋁合金用堿液清洗，再水洗后烘干，去除表面的雜質；

2、將金屬鋁置于加熱爐內加熱至850±5℃形成熔體，然后將去除雜質的廢舊鋁合金用鐘罩壓入熔體中至全部熔化，再在780±5℃保溫20~30min；廢舊鋁合金的加入量為金屬鋁總重量的90~120%；

3、將金屬硅、金屬銅、金屬鎂、金屬鋅和Al-10La合金加入到熔體中，在780±5℃保溫20~30min；

4、向熔體中通入氬氣進行除氣，當氫含量達到0.1mL/100g熔體以下時，降溫至720±5℃，保溫10~15min，然后澆注獲得鋁合金鑄錠，其成分按重量百分比為Si10.5~13%，Mg0.5~3%，Cu?1.0~5.5%，Zn1~5.5%，La?0.2~0.4%，余量為鋁；

5、將鋁合金鑄錠在470±5℃保溫1~3h進行預熱處理，然后在450±5℃條件下軋制，壓縮比為30~50%，獲得熱軋鋁合金；

6、將熱軋鋁合金在320±5℃退火處理120~150min，消除內應力，然后降溫至常溫進行冷軋，壓縮比為60~70%，獲得冷軋鋁合金；

7、將冷軋鋁合金在480±5℃條件下固溶處理4~24h，然后水淬處理至常溫；

8、將水淬后的冷軋鋁合金在150±5℃條件下時效處理4~24h，制成含鎂再生高硅變形鋁合金。

上述的堿液為重量濃度5~10%且溫度為65±5℃的氫氧化鈉溶液。

上述方法中，向熔體中通入氬氣時，氬氣的壓強為0.2~0.25MPa。

上述的廢舊鋁合金的材質選用6063鋁合金。