一种Al-Mg-Si合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112501481A(43)申请公布日2021.03.16(21)申请号202011382857.6C22F1/043(2006.01)(22)申请日2020.12.01C22F1/047(2006.01)C22F1/05(2006.01)(71)申请人吉林大学地址130022吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人王慧远施枭王珵查敏贾海龙蒋俊刘旭张少游张明雪莫媛婷(74)专利代理机构长春市吉利专利事务所(普通合伙)22206代理人李晓莉(51)Int.Cl.C22C21/08(2006.01)C22C21/02(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种Al-Mg-Si合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种Al‑Mg‑Si合金及其制备方法。合金按成分质量百分比为：镁0.15‑1.0wt.％，硅0.9‑1.5wt.％，铁0.1‑0.5wt.％，锰0‑0.2wt.％，钙0‑0.2wt.％，不可避免的杂质总和≤0.05％，余量为铝。合金制备方法包括以下步骤：合金熔炼、亚快速凝固、均质化处理、旋转冷轧和精细退火处理，其中旋转冷轧过程为4～12道次冷轧，每道次旋转30～90°，总压下量为75～90％；精细退火处理采用逐步升温、保温后出炉后水淬工艺。通过旋转冷轧与精细退火处理工艺解决了亚快速凝固工艺制备的铝合金轧制后的固溶处理窗口窄、高温热稳定性差、极易发生局部晶粒异常长大的问题；通过在合金中添加微量锰、钙元素，有利于进一步提高抑制晶粒异常长大的效果；在Al‑Mg‑Si铝合金轧制后进行高温固溶处理0‑2h后，合金晶粒尺寸仍保持均匀分布。CN112501481ACN112501481A权利要求书1/1页1.一种Al‑Mg‑Si合金，其特征在于：合金按成分质量百分比为：镁0.15‑1.0wt.％，硅0.9‑1.5wt.％，铁0.1‑0.5wt.％，锰0‑0.2wt.％，钙0‑0.2wt.％，不可避免的杂质总和≤0.05％，余量为铝。2.权利要求1所述一种Al‑Mg‑Si合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在氩气保护下，将纯铝锭、铝‑硅中间合金、铁粉和纯镁依次加入熔炼炉中在750℃条件下进行加热熔化，待原料经搅拌熔化后，保温10‑35min后获得合金熔体；(2)将步骤(1)获得的合金熔体浇注到具有亚快速凝固功能的水冷铜模中，获得1‑10mm厚的合金铸坯；(3)将步骤(2)获得的合金铸坯在500‑580℃均质化0.5～3h后，进行4～12道次旋转冷轧获得轧制板，每道次旋转30～90°，总压下量75～90％；(4)将步骤(3)获得的轧制板以20～100℃/h的升温速率加热至100～350℃保温0.5～3h，然后水淬，获得Al‑Mg‑Si合金轧制板。3.根据权利要求2所述的一种Al‑Mg‑Si合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的铸坯厚度在3‑8mm。4.根据权利要求2所述的一种Al‑Mg‑Si合金的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述的合金铸坯在520‑560℃均质化1‑2h。5.根据权利要求2所述的一种Al‑Mg‑Si合金的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述合金铸坯进行6～10道次旋转冷轧。6.根据权利要求2所述的一种Al‑Mg‑Si合金的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述每道次旋转40～80°。7.根据权利要求2所述的一种Al‑Mg‑Si合金的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述总压下量为80～90％。8.根据权利要求2所述的一种Al‑Mg‑Si合金的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述升温速率为50～100℃/h。9.根据权利要求2所述的一种Al‑Mg‑Si合金的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述加热温度为200～350℃。10.根据权利要求2所述的一种Al‑Mg‑Si合金的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述保温时间为0.8～2h。2CN112501481A说明书1/6页一种Al‑Mg‑Si合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于金属材料技术领域，尤其涉及高性能Al‑Mg‑Si合金及其制备方法。背景技术[0002]传统Al‑Mg‑Si系铝合金连续生产采用常规凝固工艺(凝固速度<102K/s)，需要进行长时间的均质化处理和热轧工艺，生产成本与热处理能耗比较大，因此需要进一步降低铝合金生产成本。亚快速凝固具有更高的冷却速率(102～103K/s)，能够显著促进组织细化和改善成分偏析，进而可以缩短均质化时间和省略热轧流程。由于亚快速工艺具有显著缩短工艺流程、提高生产效率、降低成本和能耗的特点，已成为汽车车身用Al‑Mg‑Si合金板材的发展方向之一。[0003]但是由于凝固