一種高延展性鋁合金材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高延展性鋁合金材料，包括Al、Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Cr、Zn、Ti，各組分的重量百分比為：Si0.33?0.37%、Fe≤0.16%、Cu≤0.012%、Mg0.47?0.52%、Mn0.015?0.025%、Cr≤0.01%、Zn≤0.012%、Ti0.01?0.015%，余量為Al。本發(fā)明通過選擇特定的配方制備出一種具有較高的延展性和強度的高性能鋁合金材料，同時具有輕量、耐磨損、可塑性好的優(yōu)點，并且具有優(yōu)異散熱性，能夠用于汽車配件、高檔門窗、散熱器配件、顯示器邊框外殼的制造，市場前景廣闊。
【專利說明】
一種高延展性鋁合金材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于合金領(lǐng)域，具體而言涉及一種高延展性鋁合金材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 純鋁的密度小(p = 2.7g/cm3 )，大約是鐵的1/3,熔點低(660°C)，鋁是面心立方結(jié) 構(gòu)，故具有很高的塑性，易于加工，可制成各種型材、板材。鋁的抗腐蝕性能好;但是純鋁的 強度很低，不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過長期的生產(chǎn)實踐和科學實驗，人們逐漸以加入合金元素及 運用熱處理等方法來強化鋁，這就得到了一系列的鋁合金。添加一定元素形成的鋁合金在 保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點的同時還能具有較高的強度，值分別可達24~60kgf/mm 2。這樣使 得鋁合金"比強度"（強度與比重的比值〇b/p)勝過很多合金鋼，成為理想的結(jié)構(gòu)材料，鋁合 金因其具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性，在工業(yè)上被廣泛使用，成為工業(yè)中應(yīng)用最廣泛 的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業(yè)等方面。采 用鋁合金代替鋼板材料的焊接，結(jié)構(gòu)重量可減輕50 %以上。
[0003]近年來，從考慮地球環(huán)境等的角度出發(fā)，汽車車體的輕量化的社會性的要求越發(fā) 高漲，汽車車體之中，針對面板（引擎罩、車門、車頂?shù)鹊耐獍?、?nèi)板）、保險杠加強件(保險杠 R/F)、車門防撞梁等的補強材等，應(yīng)用鋁合金材料而部分性地取代鋼板等的鋼鐵材料。現(xiàn)代 軌道交通、橋梁等應(yīng)用背景下，大跨度、高承力、特高型建筑物門窗與幕墻需要一種具有較 高強度及良好延伸率的材料，6061鋁合金加工性能及延伸率等已經(jīng)不能滿足這種要求。美 國ALcoa公司曾制備出6013鋁合金，該鋁合金具有較高的強度和良好的耐蝕性。但由于 6013鋁合金延伸率低、加工性能欠佳，所以其應(yīng)用一直受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明通過選擇特定的配方制備出一種具有較高延展性、高強度的高性能鋁合金 材料，同時具有優(yōu)異散熱性，能夠用于汽車配件、高檔門窗、散熱器配件、顯示器邊框外殼等 領(lǐng)域。
[0005] 具體而言，本發(fā)明提供一種高延展性鋁合金材料，包括Al、Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Cr、 Zn、Ti〇
[0006] 在本發(fā)明一個具體的實施方式中，所述的一種高延展性鋁合金材料包括Al、Si、 ?6、(：11、]\%、]\111、〇、211、1'1，各組分的重量百分比為：510.33-0.37%、卩6彡0.16%、〇1彡0.012%、 MgO .47-0.52%、Mn0.0 15-0.025%、(X0.01%、Zn 彡0? 012%、Ti0.01-0.015%，余量為 A1。
[0007] 在本發(fā)明一個具體的實施方式中，所述的一種高延展性鋁合金材料包括Al、Si、 ?6、〇1、]\^、]\111、0、211、1'1，各組分的重量百分比為 ：510.33%、卩6〇.12%、(：11〇.01%、]\^0.47%、 MnO ? 015%、Cr0 ? 005%、Zn0 ? 01%、Ti0 ? 01%，余量為 A1。
[0008] 在本發(fā)明一個具體的實施方式中，所述的一種高延展性鋁合金材料包括Al、Si、 ?6、〇1、]\^、]\111、〇、211、1'1，各組分的重量百分比為：510.37%小60.06%、〇10.008%、]\%0.52%、 皿110.025%、〇0.008%、2110.011%、110.015%，余量為八1。
[0009] 在本發(fā)明一個具體的實施方式中，所述的一種高延展性鋁合金材料包括Al、Si、 ?6、〇1、]\^、]\111、0、211、1'1，各組分的重量百分比為 ：510.35%、卩6〇.15%、(：11〇.011%、]\^0.5%、 MnO ? 02%、CrO ? 006%、ZnO ? 005%、TiO ? 013%，余量為A1。
[0010] 本發(fā)明另一方面在于提供所述的高延展性鋁合金材料的制備方法，包括 (1) 原料的準備:根據(jù)需要配制合金總量，按照合金的配比備料，將準備好的原料放入 恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥； (2) 精煉清渣劑的準備:按步驟（1)中各原料總質(zhì)量的0.55~1.15%準備精煉清渣劑， 將準備好的精煉清渣劑放入恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥； (3) 融化:將步驟（1)中干燥后的鋁放入融化爐中，點火，控制爐溫700~750°C，待A1全 部熔化后靜置并保溫15~20min，加入干燥后的其他原料，繼續(xù)升溫至760~800°C保溫15~ 20min促進恪體合金化； (4) 精煉:向步驟(3)中噴入步驟(2)中得到的精煉清渣劑，精煉除氣，于750°C靜置保溫 15~18min，除渣； (5) 鍛造成型:將步驟(4)中得到的鋁合金熔體保溫并壓鑄，獲得A1合金制品。
[0011] 在本發(fā)明一個具體的實施方式中，其中所述的精煉清渣劑為硅酸鹽或氯鹽。
[0012] 在本發(fā)明一個具體的實施方式中，其中所述的精煉清渣劑是無鈉的。
[0013] 本發(fā)明第三方面提供所述高延展性鋁合金材料的用途，用于汽車配件、高檔門窗、 散熱器配件、顯示器邊框外殼等領(lǐng)域。
[0014] 本發(fā)明通過選擇特定的配方制備出一種具有較高的延展性和強度，同時具有優(yōu)異 散熱性，能夠用于汽車車架的制造，可以減輕汽車的自重，可以廣泛地應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng) 域。同時還可以用于制造各種汽車配件、門窗、散熱器配件以及顯示器邊框、外殼等。
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合【具體實施方式】，對本發(fā)明作進一步說明。
[0016] 實施例1: 一種高延展性鋁合金材料，包括41、31、？6、〇1、1%111、0、211、11，各組分的重量百分比 為：510.33%^60.12%、〇10.01%、]\%0.47%、]\1110.015%、〇0.005%、2110.01%、1'10.01%，余量為 A1; 制備方法，包括 (1) 原料的準備:根據(jù)需要配制合金總量，按照合金的配比備料，將準備好的原料放入 十旦溫預(yù)熱干燥爐中干燥； (2) 精煉清渣劑的準備:按步驟（1)中各原料總質(zhì)量的0.55%準備精煉清渣劑，將準備 好的精煉清渣劑放入恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥； (3) 融化:將步驟(1)中干燥后的鋁放入融化爐中，點火，控制爐溫700°C，待A1全部熔化 后靜置并保溫15min，加入干燥后的其他原料，繼續(xù)升溫至760°C保溫15min促進熔體合金 化； (4) 精煉:向步驟(3)中噴入步驟(2)中得到的精煉清渣劑，精煉除氣，于750°C靜置保溫 15min，除渣； (5) 鍛造成型:將步驟(4)中得到的鋁合金熔體保溫并壓鑄，獲得A1合金制品。
[0017] 實施例2: 一種高延展性鋁合金材料，包括41、31、？6、〇1、1%111、0、211、11，各組分的重量百分比 為：510.37%^60.06%、〇10.008%、]\%0.52%、]\1110.025%、〇0.008%、2110.011%、110.015%，余量 為A1; 制備方法，包括 (1) 原料的準備:根據(jù)需要配制合金總量，按照合金的配比備料，將準備好的原料放入 十旦溫預(yù)熱干燥爐中干燥； (2) 精煉清渣劑的準備:按步驟（1)中各原料總質(zhì)量的1.15%準備精煉清渣劑，將準備 好的精煉清渣劑放入恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥； (3) 融化:將步驟(1)中干燥后的鋁放入融化爐中，點火，控制爐溫750°C，待A1全部熔化 后靜置并保溫20min，加入干燥后的其他原料，繼續(xù)升溫至80(TC保溫20min促進熔體合金 化； (4) 精煉:向步驟(3)中噴入步驟(2)中得到的精煉清渣劑，精煉除氣，于750°C靜置保溫 18min，除渣； (5) 鍛造成型:將步驟(4)中得到的鋁合金熔體保溫并壓鑄，獲得A1合金制品。
[0018] 實施例3: 一種高延展性鋁合金材料，包括41、31、？6、〇1、1%111、0、211、11，各組分的重量百分比 為：510.35%^60.15%、〇10.011%、]\%0.5%、]\1110.02%、〇0.006%、2110.005%、110.013%，余量為 A1; 制備方法，包括 (1) 原料的準備:根據(jù)需要配制合金總量，按照合金的配比備料，將準備好的原料放入 十旦溫預(yù)熱干燥爐中干燥； (2) 精煉清渣劑的準備:按步驟(1)中各原料總質(zhì)量的1 %準備精煉清渣劑，將準備好的 精煉清渣劑放入恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥； (3) 融化:將步驟(1)中干燥后的鋁放入融化爐中，點火，控制爐溫720°C，待A1全部熔化 后靜置并保溫20min，加入干燥后的其他原料，繼續(xù)升溫至780°C保溫20min促進熔體合金 化； (4) 精煉:向步驟(3)中噴入步驟(2)中得到的精煉清渣劑，精煉除氣，于750°C靜置保溫 15min，除渣； (5) 鍛造成型:將步驟(4)中得到的鋁合金熔體保溫并壓鑄，獲得A1合金制品。
[0019] 對比例1: 一種高延展性鋁合金材料，包括41、31、？6、〇1、1%111、0、211、11，各組分的重量百分比 為：510.38%^60.12%、〇10.01%、]\%0.47%、]\1110.015%、〇0.005%、2110.01%、1'10.01%，余量為 A1，其他同實施例1。
[0020] 對比例2: 一種高延展性鋁合金材料，包括41、31、？6、〇1、1%111、0、211、11，各組分的重量百分比 為：510.33%^60.18%、〇10.01%、]\%0.47%、]\1110.015%、〇0.005%、2110.01%、1'10.01%，余量為 A1，其他同實施例1。
[0021] 對比例3: 一種高延展性鋁合金材料，包括41、31、？6、〇1、1%111、0、211、11，各組分的重量百分比 為：510.33%^60.12%、〇10.01%、]\%0.53%、]\1110.015%、〇0.005%、2110.01%、1'10.01%，余量為 A1，其他同實施例1。
[0022] 對比例4: 一種高延展性鋁合金材料，包括41、31、？6、〇1、1%111、0、211、11，各組分的重量百分比 為：510.33%^60.12%、〇10.01%、]\%0.47%、]\1110.015%、〇0.012%、2110.01%、1'10.01%，余量為 A1，其他同實施例1。
[0023] 對比例5 一種高延展性鋁合金材料，包括41、31、？6、〇1、1%111、0、211、11，各組分的重量百分比 為：510.33%^60.12%、〇10.01%、]\%0.47%、]\1110.015%、〇0.005%、2110.01%、110.008%，余量為 A1，其他同實施例1。
[0024] 對比例6 一種高延展性鋁合金材料，包括41、31、？6、〇1、1%111、0、211、11，各組分的重量百分比 為：510.32%^60.12%、〇10.01%、]\%0.47%、]\1110.015%、〇0.005%、2110.01%、1'10.01%，余量為 A1，其他同實施例1。
[0025] 對比例7 一種高延展性鋁合金材料，包括41、31、？6、〇1、1%111、0、211、11，各組分的重量百分比 為：510.33%^60.12%、〇10.01%、]\%0.46%、]\1110.015%、〇0.005%、2110.01%、1'10.01%，余量為 A1，其他同實施例1。
[0026] 實施例4:本發(fā)明高延展性鋁合金材料的性能檢測 測試本發(fā)明實施例1-3以及對照例1-7的鋁合金材料的各種性能，檢測結(jié)果列入表1。 [0027]表1本發(fā)明鋁合金材料的性能
表1的數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明鋁合金具有較高的延展性，并具有較高的屈服強度和抗拉強 度，能夠滿足制造汽車配件、門窗、顯示器邊框、散熱器配件的性能要求。同時，表1的數(shù)據(jù)還 表明配方中3;1、？6、]\^、0超量會導致錯合金的性能下降，1';[、5;[、]\%的用量不足也會導致錯 合金的性能下降。
【主權(quán)項】
1. 一種高延展性鋁合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Cr、Zn、Ti。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高延展性鋁合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、 1%、]^、〇、211、11，各組分的重量百分比為 ：510.33-0.37%、卩6彡0.16%、(：11彡0.012%、]\%0.47-0 ·52%、ΜηΟ· 015-0 ·025%、(Χ0 ·01%、Ζη 彡0· 012%、Ti0.01-0.015%，余量為 A1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高延展性鋁合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、 1%、]^、〇、211、11，各組分的重量百分比為 ：5丨0.33%小60.12%、〇10.01%、]\%0.47%、]\1110.015%、 CrO · 005%、Zn0 · 01%、Ti0 · 01%，余量為 A1。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高延展性鋁合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、 Mg、Mn、Cr、Zn、Ti，各組分的重量百分比為：Si0.37%、Fe0.06%、Cu0.008%、Mg0.52%、 皿110.025%、〇0.008%、2110.011%、110.015%，余量為八1。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高延展性鋁合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、 1%、]^、0、211、11，各組分的重量百分比為 ：5丨0.35%小6〇.15%、〇1〇.011%、]\%0.5%、]\111〇.02%、 CrO · 006%、ZnO · 005%、TiO · 013%，余量為A1。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種高延展性鋁合金材料的制備方法，包括 (1) 原料的準備:按照合金各組分的重量百分比備料，將準備好的原料放入恒溫預(yù)熱干 燥爐中干燥； (2) 精煉清渣劑的準備:按步驟（1)中各原料總質(zhì)量的0.55~1.15 %準備精煉清渣劑， 將準備好的精煉清渣劑放入恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥； (3) 融化:將步驟（1)中干燥后的鋁放入融化爐中，點火，控制爐溫700~750 °C，待A1全 部熔化后靜置并保溫15~20min，加入干燥后的其他原料，繼續(xù)升溫至780~800°C保溫15~ 20min促進恪體合金化； (4) 精煉：向步驟(3)中噴入步驟(2)中得到的精煉清渣劑，精煉除氣，于780°C靜置保溫 15~18min，除渣； (5) 鍛造成型:將步驟(4)中得到的鋁合金熔體保溫并壓鑄，獲得A1合金制品。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中所述的精煉清渣劑為硅酸鹽或氯鹽。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的高延展性鋁合金材料的用途，其特征在于，用于汽車 配件、高檔門窗、散熱器配件、顯示器邊框外殼。
【文檔編號】C22C21/08GK105821264SQ201610202646
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】周峰
【申請人】南通龍碩輕合金科技有限公司