[發(fā)明專利]一種高強耐磨鋁合金及其制備工藝

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• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111961933A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周軍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京思甲寧新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/02;C22F1/047
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提出了一種高強耐磨鋁合金及其制備工藝，該鋁合金包括以下質(zhì)量百分含量組分：Mg 0.75?0.95％、Si 0.3?0.6％、Cu 0.08?0.1％、Co：0.01?0.1％、Zn 0.05?0.08%、Mn 0.05?0.07％、Ni：0.02?0.03％、Ti：0.02?0.05％、RE≤0.08%、余量為Al和不可避免的雜質(zhì)，本發(fā)明通過合理的原料選配和工藝優(yōu)化，制得鋁合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能，可加工性好，抗拉強度大于455MPa，屈服強度大于430MPa，疲勞強度大于175MPa，延伸率大于8.0%，機械強度明顯改善，綜合實用性明顯提高，有效延長了使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強耐磨鋁合金及其制備工藝。

背景技術(shù)

鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。但是鋁合金由于表面較柔軟，直接進行加工使用，不僅影響其使用壽命，還影響其美觀。因此，需要設(shè)計一種高強耐磨鋁合金。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的問題，本發(fā)明提出了一種高強耐磨鋁合金及其制備工藝，通過合理的原料選配和工藝優(yōu)化，制得鋁合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能，可加工性好，抗拉強度大于420MPa，屈服強度大于446MPa，疲勞強度大于180MPa，延伸率大于7.4%，機械強度明顯改善，綜合實用性明顯提高，有效延長了使用壽命。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種高強耐磨鋁合金，包括以下質(zhì)量百分含量組分：Mg 0.75-0.95％、Si 0.3-0.6％、Cu 0.08-0.1％、Co：0.01-0.1％、Zn 0.05-0.08%、Mn 0.05-0.07％、Ni：0.02-0.03％、Ti：0.02-0.05％、RE≤0.08%、余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，高強耐磨鋁合金，包括以下質(zhì)量百分含量組分：Mg0.75-0.8％、Si 0.3-0.5％、Cu 0.08-0.09％、Co：0.01-0.05％、Zn 0.05-0.06%、Mn 0.05-0.06％、Ni：0.02-0.03％、Ti：0.03-0.05％、RE≤0.08%、余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，高強耐磨鋁合金，包括以下質(zhì)量百分含量組分：Mg0.8％、Si 0.45％、Cu 0.08％、Co：0.05％、Zn 0.05%、Mn 0.05％、Ni：0.03％、Ti：0.04％、RE0.05%、余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，RE為La、Ce、Sc、Y的組合物，其中，La含量占比≥35wt%，Sc含量占比≥15wt%。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，高強耐磨鋁合金，制備工藝如下：

1）熔鑄：按合金成分重量百分比配料，先對原料進行加熱去水，然后將鋁加入熔爐中，加熱升溫至550±20℃時，將銅和部分稀土加入其中，繼續(xù)升溫加熱熔煉，然后再將鋅、硅、鈦、鎳按次序依次加入其中，最后將錳和其他剩余元素加入其中，加熱熔煉得合金鑄錠；

2）擠壓成型：將擠壓模具預(yù)熱至460±5℃，合金鑄錠預(yù)熱至520±5℃，擠壓筒預(yù)熱至580±5℃，然后將預(yù)處理合金鑄錠送入擠壓筒內(nèi)擠壓成型，得擠壓型材粗品；

3）熱處理：將擠壓型材粗品依次進行淬火和時效處理，即得。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，步驟1）中稀土按質(zhì)量比1:3分開加入。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，合金鑄錠在擠壓成型前先進行高溫均質(zhì)處理。