高强度Al-Mg-Si-Cu合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102337429A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102337429A(43)申请公布日2012.02.01(21)申请号201110237334.7(22)申请日2011.08.18(71)申请人苏州有色金属研究院有限公司地址215021江苏省苏州市工业园区沈浒路200号(72)发明人长海博文韩逸李炼马科顾凤仙郭世杰(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人王玉国陈忠辉(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C21/02(2006.01)C22C21/08(2006.01)C22F1/04(2006.01)C22F1/05(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称高强度Al-Mg-Si-Cu合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及高强度Al-Mg-Si-Cu合金及其制备方法，合金中：Mg0.8~1.4wt.%，Si0.8~1.6wt.%，Cu0.2~0.8wt.%，Mn0.2~1.0wt.%，Cr0.1~0.4wt.%，Ti0.01~0.1wt.%，Fe≤0.25wt.%，不可避免的杂质总和≤0.15wt.%，余量为Al。其制法：采用半连续铸造方式制备合金铸锭，将半连续铸锭随炉升温至300~350ºC后，以1~10ºC/min的升温速率升温至520~570ºC，保温4~10h后空冷，然后将均匀化处理后的铸锭重新加热至450~500ºC后进行锻造，终锻温度不低于350ºC；最后对锻件进行T6热处理。CN1023749ACCNN110233742902337442A权利要求书1/1页1.高强度Al-Mg-Si-Cu合金，其特征在于其成分的质量百分含量为：Mg0.8~1.4wt.%，Si0.8~1.6wt.%，Cu0.2~0.8wt.%，Mn0.2~1.0wt.%，Cr0.1~0.4wt.%，Ti0.01~0.1wt.%，Fe≤0.25wt.%，不可避免的杂质总和≤0.15wt.%，余量为Al。2.根据权利要求1所述的高强度Al-Mg-Si-Cu合金，其特征在于：所述合金的铸态晶粒尺寸小于130μm，二次枝晶臂间距不大于40μm，T6态晶粒尺寸小于15μm，材料的屈服强度370MPa以上，延伸率大于12%。3.权利要求1所述的高强度Al-Mg-Si-Cu合金的制备方法，采用半连续铸造方式制备合金铸锭，在制造过程中控制成分含量Mg0.8~1.4wt.%，Si0.8~1.6wt.%，Cu0.2~0.8wt.%，Mn0.2~1.0wt.%，Cr0.1~0.4wt.%，Ti0.01~0.1wt.%，Fe≤0.25wt.%，不可避免的杂质总和≤0.15wt.%，余量为Al，其特征在于：将半连续铸锭随炉升温至300~350ºC后，以1~10ºC/min的升温速率升温至520~570ºC，保温4~10h后空冷，然后将均匀化处理后的铸锭重新加热至450~500ºC后进行锻造，终锻温度不低于350ºC；最后对锻件进行T6热处理，经530~570ºC固溶处理1~2h，淬火，再经170~200ºC时效处理4~9h。4.根据权利要求3所述的高强度Al-Mg-Si-Cu合金的制备方法，其特征在于：所述半连续铸造方式为热顶铸造方式，半连续铸造方式制备的合金铸锭的直径为Φ80~200mm，铸造速度为70~170mm/min，冷却水流量控制在1~4m3/h。2CCNN110233742902337442A说明书1/5页高强度Al-Mg-Si-Cu合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高强度Al-Mg-Si-Cu合金锻造材及其制备方法，属于有色金属技术领域。背景技术[0002]世界交通运输车辆总的发展趋势是轻量化，以达到节能降耗和减小污染的目的。多年来，铝材以众多独特的性能、良好的加工成形性和较低的生产成本，逐渐替代汽车中的钢材，成为促进汽车轻量化的重要材料之一。[0003]与传统铸铁材料相比，采用铝合金锻件生产汽车部件不仅可以使重量大大减轻，强度、韧性及延展性大幅度提高，而且还可以使材料获得可靠的内部质量和优异的综合性能。因此，开发具有优异性能的铝合金锻件产品为实现汽车轻量化，降低污染和能源消耗具有重要意义。[0004]汽车上采用的传统锻造铝合金是6061合金，由于其Mg和Si含量较低，热处理后材料的屈服强度仅为280MPa左右。随着汽车轻量化的发展需要，对材料的力学性能提出了更加严格的要求，同时要求材料更易于加工，生产成本更低。研究表明，在6×××系合金中，通过增加Mg和Si的含量来提高Mg2Si强化相的数量可以进一步提高合金的强度，但增加到一定程度后，不仅不能获得期望的强度值，还会严重降低材料的塑性及韧性。此外，6×××系铝