一种高塑性、高强度铝合金及其制备方法.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CN109295356A(43)申请公布日2019.02.01(21)申请号201811519776.9(22)申请日2018.12.12(71)申请人徐州一宁铝业科技有限公司地址221137江苏省徐州市铜山区单集镇马庄村(72)发明人张翠玲(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人马进(51)Int.Cl.C22C21/02(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22F1/043(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高塑性、高强度铝合金及其制备方法(57)摘要一种高塑性、高强度铝合金及其制备方法，该合金的成分以重量百分比来表示，包括Si4-7，Fe0.1-0.6，Mg0.3-0.7，Ti0.5-1.5，Cr0.1-0.3，B0.05-0.2，Zn0.1-0.3，稀土RE0.1-1，其余的为铝。铝合金的制备方法如下：预先检查中频炉的水路、电路，检查安全后，将原料放入大型石墨坩埚中，准备熔炼，预热完毕后，调节温度至820±10℃，熔炼2～3h，浇注成型，然后将铝合金进行等通道转角挤压处理，最后获得产品。本发明可以获得以下有益效果：相比于传统的塑性形变加工方法，利用等通道转角挤压技术制备出的铝合金材料，可以获得超细晶组织，铝晶粒尺寸为100～200nm，晶粒呈现均匀化分布，可以获得很高的抗拉强度，并且由于晶粒的协调变形，使得材料获得了较高的塑性。CN109295356ACN109295356A权利要求书1/1页1.一种高塑性、高强度铝合金，其特征在于，该合金的成分以重量百分比来表示，包括Si4～7，Fe0.1～0.6，Mg0.3～0.7，Ti0.5～1.5，Cr0.1～0.3，B0.05～0.2，Zn0.1～0.3，稀土RE0.1～1，其余的为铝。2.根据权利要求1所述的高塑性、高强度铝合金，其特征在于，所述稀土RE可以选择镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪中任意一种及其任意两种以上复配的混合物。3.根据权利要求1所述的高塑性、高强度铝合金，其特征在于，该合金的抗拉强度为505～560MPa，延伸率为20～30％。4.权利要求1～3中任意一项所述的高塑性、高强度铝合金的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：1)预先检查中频炉的水路、电路，确认所有水管均通水畅通并检查电路有无螺丝松动等异常情况；2)利用锯床切割所有原料，制成小块，按照铝合金各成分的重量配比，称取原料，一并放入大型石墨坩埚中；3)熔炼前，开启电源，预先烘炉和烘料，通过控制面板调节电流和电压控制温度，烘炉温度为350±10℃，时间为35±5min；4)继续调节控制面板上的电流和电压，升温至820±10℃，保持在这一温度范围，熔炼时间为2～3h；5)熔炼完毕后，将精炼剂加入到铝合金中精炼除气，时间为10min，然后进行浇铸，用铁板档渣浇铸在预先预热的铜模具上，待合金熔体完全凝固后，打开模具取出铝合金铸锭；6)对熔炼后的铝合金铸锭进行等通道转角挤压处理，待铝合金挤压试样在外力作用下，通过由两个以一定的过渡圆角所组成且横截面相同的通道，挤压道次为12次，挤压完成最终获得铝合金产品。5.根据权利要求4所述的高塑性、高强度铝合金的制备方法，其特征在于，所述稀土RE以Al-RE中间合金的形式添加，Al-RE中间合金中Al与RE的重量比为5:1～9:1。6.根据权利要求4所述的高塑性、高强度铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(6)中的过渡圆角取值范围为90～150°。7.根据权利要求4所述的高塑性、高强度铝合金的制备方法，其特征在于，所述精炼剂的配方为KNO370～80份，NaF50～60份，LiF40～60份，冰晶石20～25份，AlF310～25份，Ce(NO3)320～30份。2CN109295356A说明书1/4页一种高塑性、高强度铝合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及铝合金型材的熔炼领域，尤其是涉及一种高塑性、高强度铝合金及其制备方法。背景技术[0002]超细晶材料是指在三维空间尺寸至少有一维是处于亚微米数(100nm<d<1μm)的材料，该材料具有室温下的高强度和高温下的超塑性。采用传统的熔炼技术以及塑性加工成型方法，所制备的材料无法达到超细晶尺寸级别，更不用说达到纳米级别了。采用大塑性形变法(SPD法)可以解决这一问题，可以获得超细晶材料组织，甚至纳米组织，该方法包括高压扭转法、等通道转角挤压法、多向锻造及累计叠轧法，其目的是将晶粒尺寸剪切至小于1000nm。其中等通道转角挤压法是一种优异的大塑性形变方法，其材料制备的原理如下：待挤压试样在外力作用下，通