[發明專利]一種添加稀土釤的鋁合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202010114286.1
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111455238A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 程仁寨;馬旭;王興瑞;張小剛;王兆斌;趙海濱
• 申請（專利權）人: 山東南山鋁業股份有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/03
• 代理公司: 濟南尚本知識產權代理事務所(普通合伙) 37307
• 代理人: 楊寶根

一種添加稀土釤的鋁合金及其制備方法，包括如下組分：Zn：5.0～7.0wt％；Mg：2.5?3.5wt％；Cu：0.5?1.0%；Sm：0.2～0.5wt％；Mn：0.1～0.4wt％；其余為Al。本發明采用Al?Zn?Mg?Cu?Sm?Mn的組合鋁合金，添加了合適比例的金屬Cu和Mn以及稀土元素Sm之后，能夠有效的增加鋁合金的耐高溫性能的同時還能提高鋁合金的性能。同時加入稀土元素Sm能夠使鋁合金內的晶粒細化，經過擠壓處理后，鋁合金均已發生動態再結晶，晶粒尺寸較鑄態得到細化，從而能夠有效的改善鋁合金性能。

技術領域

本發明屬于鋁合金制備領域，具體地說是一種添加稀土釤的鋁合金及其制備方法。

背景技術

鋁合金是結構輕量化的理想材料，具有密度小、比強高、易回收利用，以及減振性、電磁屏蔽性和機械加工性能優良等優點，在汽車、航空航天等高端領域擁有廣闊的應用前景。目前，最常見的有Al-Zn系列、Al-Zn-Mg系列等鋁合金。但鋁合金在室溫下合金強度和塑性均較低，且難以兼顧，制約了鋁合金的廣泛應用，并且鋁合金還具有燃點低的特點，從而影響其性能，給工業化生產造成了不便，進一步阻礙了鋁合金的廣泛應用。

發明內容

本發明提供一種添加稀土釤的鋁合金及其制備方法，用以解決現有技術中的缺陷。

本發明通過以下技術方案予以實現：

一種添加稀土釤的鋁合金，包括如下組分：Zn：5.0～7.0wt％；Mg：2.5-3.5wt％；Cu：0.5-1.0%；Sm：0.2～0.5wt％；Mn：0.1～0.4wt％；其余為Al。

如上所述的一種添加稀土釤的鋁合金，所述的雜質含量小于0.1wt％。

如上所述的一種添加稀土釤的鋁合金，所述的Cu的添加質量以中間合金Al-Cu中Cu的質量為準。

如上所述的一種添加稀土釤的鋁合金，所述的Sm的添加質量以中間合金Al- Sm中Sm的質量為準。

如上所述的一種添加稀土釤的鋁合金，所述的Mn的添加質量以中間合金Al- Mn中Mn的質量為準。

如上所述的一種添加稀土釤的鋁合金，所述的中間合金Al-Cu為中間合金Al-30wt％Cu。

如上所述的一種添加稀土釤的鋁合金，所述的中間合金Al-Sm為中間合金Al-20wt％Sm。

如上所述的一種添加稀土釤的鋁合金，所述的中間合金Al-Mn為中間合金Al-20wt％Mn。

一種添加稀土釤的鋁合金的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：按照配比準確稱量Al、Zn、Mg、中間合金Al-Cu、中間合金Al-Sm、中間合金Al-Mn；

步驟二：將Al加熱至700-730℃，保溫至Al完全熔化；

步驟三：Zn、Mg、中間合金Al-Cu、中間合金Al-Sm、中間合金Al-Mn預熱，然后投入熔融態的Al中，升溫至720-770℃，保溫至所用金屬全部溶解；

步驟四：降溫至680-750℃，保溫3-15min，進行精煉除氣處理；

步驟五：去除熔融態的混合金屬液中的雜質，鑄造降溫得鋁合金鑄錠；

步驟六：鋁合金鑄錠進行固溶處理；

步驟七：鋁合金鑄錠進行完固溶處理后進行時效處理；

步驟八：鋁合金鑄錠進行完時效處理后擠壓處理，獲得鋁合金零件坯料。

如上所述的一種添加稀土釤的鋁合金的制備方法，所述的步驟五的鋁合金的鑄造方法為重力鑄造或半連續鑄造。