一种高强度高塑性挤压铝合金及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115948683A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211647045.9C22F1/043(2006.01)(22)申请日2022.12.21(71)申请人广东兴发铝业有限公司地址528137广东省佛山市三水区乐平镇强业大道23号23座首层、F22（住所申报）(72)发明人王顺成吴锡坤郭嘉健刘映洪弥海龙周燕驰(74)专利代理机构北京申翔知识产权代理有限公司11214专利代理师周春发(51)Int.Cl.C22C21/04(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图2页(54)发明名称安全性的效果。一种高强度高塑性挤压铝合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强度高塑性挤压铝合金及其制备方法，挤压铝合金成分：Si0.8‑0.9％，Mg0.6‑0.7％，Cu0.15‑0.25％，Ti0.02‑0.03％，B0.004‑0.006％，Zr0.02‑0.1％，Sc0.02‑0.1％，Er0.02‑0.1％，Fe≤0.2％，其余为Al和不可避免的杂质元素，Zr、Sc、Er的质量百分比之和满足：0.1％≤Zr+Sc+Er≤0.2％。所述制备方法依次包括配料、熔化、炉内喷吹精炼、炉外在线晶粒细化和除气过滤、半连续铸造、均质处理、加热挤压、淬火和时效处理。本发明克服了强度与塑性相互制约的难题，大幅度提高了挤压铝合金的强度和塑性，抗拉强度≥330MPa，屈服强度≥300MPa，断后伸长率≥15％，韦氏硬度≥16，与6005、6005A挤压铝合金相比，强度提高了10％、塑性提高了40％以上，同时具有良好的加工性能和焊接性能，适合于制造各种CN115948683A承载受力的铝合金结构件，达到减轻重量、提高CN115948683A权利要求书1/2页1.一种高强度高塑性挤压铝合金，其特征在于，所述铝合金含有以下质量百分比的成分：Si0.8‑0.9％，Mg0.6‑0.7％，Cu0.15‑0.25％，Ti0.02‑0.03％，B0.004‑0.006％，Fe≤0.2％，其余为Al和不可避免的杂质元素，杂质元素单个含量≤0.05％，杂质元素总量≤0.15％，且各成分的质量百分比总和为100％。2.根据权利要求1所述高强度高塑性挤压铝合金，其特征在于，所述铝合金还含有微量的Zr、Sc、Er元素，所述Zr的质量百分比为0.02‑0.1％，Sc的质量百分比为0.02‑0.1％，Er的质量百分比为0.02‑0.1％，Zr、Sc、Er的质量百分比之和满足0.1％≤Zr+Sc+Er≤0.2％。3.一种权利要求1‑2中任一项所述高强度高塑性挤压铝合金的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：(1)按铝合金的成分组成及质量百分比，选择铝锭、镁锭、铝硅合金、铝铜合金、铝锆合金、铝钪合金、铝铒合金作为原材料进行配料；(2)将原材料加入到带永磁搅拌功能的蓄热式燃气熔铝炉中在720‑760℃加热熔化成铝合金液；(3)用惰性气体和铝合金精炼剂对熔铝炉内的铝合金液进行喷吹精炼除气除杂，扒渣后再静置一段时间；(4)将铝合金液导入流槽，然后加入原材料总重量0.4‑0.6％的Al5Ti1B合金杆晶粒细化剂进行在线晶粒细化处理；(5)将铝合金液依次流过设置在流槽上的除气机和泡沫陶瓷过滤板进行在线除气过滤处理；(6)将铝合金液半连续铸造成铝合金圆棒；(7)将铝合金圆棒加热到550‑590℃保温9‑12小时进行均质处理；(8)将铝合金圆棒加热后挤压成铝合金；(9)将挤压铝合金进行时效处理后，得到高强度高塑性挤压铝合金。4.根据权利要求3所述高强度高塑性挤压铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述惰性气体为纯度≥99.9％的氩气，铝合金精炼剂的用量为原材料总重量的0.2‑0.3％，喷吹精炼时间为15‑25分钟，静置时间为30‑60分钟。5.根据权利要求3所述高强度高塑性挤压铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述精炼剂由以下质量百分比的成分组成：MgCl230‑45％，NaCl25‑40％，KBF45‑10％，K2NiF65‑10％，SbCO36‑8％，LiCl3‑5％，BeCl22‑4％，所述精炼剂是采用重熔方法制备得到，将精炼剂烘干脱水后，在真空度10‑20Pa的真空炉内于900‑1100℃重熔1‑2小时，冷却凝固后进行破碎和筛选，得到粒径≤2毫米的所述精炼剂。6.根据权利要求3所述高强度高塑性挤压铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述除气机的石墨转子的旋转速度为500‑600转/分钟，气体为纯度≥99.9％的氩气，氩气流量为1.5‑2.5立方米/小时，氩气压力为0.35‑0.45MPa，所述泡沫陶瓷过滤板过