[發(fā)明專利]一種Al-Si-Mg-Li系鋁合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010006357.6
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111074114B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石章智;李碩敏;劉雪峰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種Al?Si?Mg?Li系鋁合金及其制備方法，合金成分為：Si含量為3.2～22％，Mg含量為3.1～15％，Li含量為0.01～10％，其余為Al；合金還含有Cu、Ge、Ag、Zn、Mn、Zr、Cr、Ti、Bi、Sc、Y、Ni、Mo元素中的至少一種。制備方法包含以下3種制備工藝中的任何一種：工藝1：定向凝固→熱軋→預(yù)時(shí)效→反復(fù)冷軋時(shí)效；工藝2：鑄造→固溶→淬火→激光表面處理→溫軋→時(shí)效；工藝3：快速凝固→激光表面處理→冷軋→時(shí)效。本發(fā)明合金的屈服強(qiáng)度為100～300MPa，抗拉強(qiáng)度為150～500MPa，延伸率為5～30％，硬度為50～200HV，作為釬焊合金使用時(shí)，最低釬焊溫度可達(dá)565℃，與其他鋁合金的釬焊潤濕角15°。可用于制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、活塞、釬焊材料等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種Al-Si-Mg-Li系鋁合金及其制備方法，屬于有色金屬材料及冶金領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋁合金密度低，符合輕量化的要求，同時(shí)具有較高的比強(qiáng)度、良好的延展性、優(yōu)異的導(dǎo)電性、良好的導(dǎo)熱性等優(yōu)點(diǎn)；鋁的回收成本低，回收再利用率高，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，大量應(yīng)用于航天、航空、汽車、建筑等行業(yè)。Al-Si合金具有良好的流動(dòng)性和可鑄造性，耐磨性和耐熱性好，在汽車和航空航天工業(yè)中廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、活塞等部件的制造。向Al-Si合金中添加Mg得到可熱處理強(qiáng)化Al-Si-Mg合金，強(qiáng)度高，耐蝕性好，可焊性好，是制造汽車散熱器和建筑門窗等的重要材料。Al-Si-Mg合金真空釬焊時(shí)，Mg較活潑，作為活化劑與環(huán)境中殘留的氧和水反應(yīng)，保證真空度，還與Al₂O₃反應(yīng)除去鋁合金表面的氧化物，有利于釬焊的進(jìn)行。

專利文獻(xiàn)1公開了一種輕質(zhì)鑄造Al-Si-Li合金材料及其制備方法，該合金的質(zhì)量百分比為Si：2～7％，Li：1～5％，Mg：0.1～3％，Mn：0～0.5％，Ti：0～0.5％，Be：0～0.5％，Zr：0～0.5％，Cr：0～0.5％，余量為Al和雜質(zhì)。

專利文獻(xiàn)2提供了一種輕質(zhì)鑄造Al-Si-Li-Cu合金材料及其制備方法，該合金的質(zhì)量百分比為Si：2.5～7.0％，Li：1.0～4.0％，Cu：0.5～3.5％，Mg：0.5～3.0％，Zn：0.1～1.0％；Mn：0～0.5％，Zr：0～0.5％，Ti：0～0.5％，Be：0～0.5％，余量為Al和雜質(zhì)。

專利文獻(xiàn)3提供了一種高Cu含量Al-Si-Li-Cu鑄造合金及其制備方法，該合金的質(zhì)量百分比為Si：2～6％，Li：1～2.5％，Cu：3.5～5.5％，Mg：0.1～0.5％，Cr：0～0.5％，Zn：0.1～1％，Ti：0～0.5％，Zr：0～0.5％，Be：0～0.5％，余量為Al和雜質(zhì)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)：

專利1：CN107587012B，一種輕質(zhì)鑄造Al-Si-Li合金材料及其制備方法；

專利2：CN107675038B，一種輕質(zhì)鑄造Al-Si-Li-Cu合金材料及其制備方法；

專利3：CN107699747B，一種高Cu含量Al-Si-Li-Cu鑄造合金及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種Al-Si-Mg-Li系鋁合金及其制備方法。

本發(fā)明的要旨如下所述，如無特別說明，成分百分比均默認(rèn)為質(zhì)量百分比，合金組織中第二相的尺寸為等效直徑。

一種Al-Si-Mg-Li系鋁合金，其特征在于合金成分為：Si：3.2～22％，Mg：3.1～15％，Li：0.01～10％，其余為Al。

所述鋁合金經(jīng)過定向凝固、激光表面處理、快速凝固、軋制變形和熱處理后，合金力學(xué)性能顯著提高，屈服強(qiáng)度為100～300MPa，抗拉強(qiáng)度為150～500MPa，延伸率為5～30％，硬度為50～200HV。