一种模具用高强度铝镁合金材料制造技术

本发明专利技术公开了一种模具用高强度铝镁合金材料，包括以下重量百分比的成分：Cu：1.1‑1.2％，Mg：5.3‑5.6％，Si：0.2‑0.25％，Zn：0.1‑0.15％，Fe：0.1‑0.2％,Mn：1.2‑1.6％,Ti：0.6‑0.7％，W：0.03‑0.06％，Cr：0.02‑0.04％，Zr：0.07‑0.12％，La:0.06‑0.08％,Sm：0.05‑0.07％,Nd：0.05‑0.06％,Y 0.05‑0.07％,Pr：0.02‑0.04％，Gd：0.01‑0.03％,余量为Al和不可避免杂质；本发明专利技术具有高强度、硬度和耐腐蚀性，能够延长使用的寿命。

A high strength aluminum magnesium alloy material for mould

The invention discloses a high strength aluminum magnesium alloy material for mold, including the following weight percentage components: Cu:1.1 1.2%, Mg:5.3 5.6%, Si:0.2 0.25%, Zn:0.1 0.15%, Fe:0.1 0.2%, Mn:1.2 1.6%, Ti:0.6 0.7%, W:0.03 0.06%, Cr:0.02 0.04%, Zr: 0.07 0.07 0.12 %, La:0.06 0.08%, Sm:0.05 0.07%, Nd:0.05 0.06%, Y 0.05 0.07%, Pr:0.02 0.04%, Gd:0.01 0.03%, the allowance is Al and inevitable impurity; the invention has high strength, hardness and corrosion resistance, and can prolong the service life.

【技术实现步骤摘要】
一种模具用高强度铝镁合金材料
本专利技术涉及模具材料
，具体涉及一种模具用高强度铝镁合金材料。
技术介绍
铝合金材料大量运用于建筑、民用和工业领域，而目前工业用高强铝合金材料很多不同的要求，如要求具有高强度、高韧性和良好的加工成型性能、高耐腐蚀能力、有多种表面处理性能或者良好的热处理性能等，现有高强铝合金材料只满足上述部分条件，不能同时满足上述所有的条件，尤其是在使用过程中磨损严重，使用寿命短等问题；这也使得铝合金材料在使用中受到限制，影响高度铝合金的使用量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种模具用高强度铝镁合金材料，具有高强度、硬度和耐腐蚀性，能够延长使用的寿命。本专利技术为了实现上述目的，提供技术方案是：一种模具用高强度铝镁合金材料，包括以下重量百分比的成分：Cu：1.1-1.2％，Mg：5.3-5.6％，Si：0.2-0.25％，Zn：0.1-0.15％，Fe：0..1-0.2％,Mn：1.2-1.6％,Ti：0.6-0.7％，W：0.03-0.06%，Cr：0.02-0.04％，Zr：0.07-0.12％，La:0.06-0.08%,Sm：0.05-0.07％,Nd：0.05-0.06％,Y0.05-0.07％,Pr：0.02-0.04%，Gd：0.01-0.03%,余量为Al和不可避免杂质。本专利技术进一步限定的技术方案是：前述的包括以下重量百分比的成分：Cu：1.1％，Mg：5.3％，Si：0.21％，Zn：0.1％，Fe：0..11％,Mn：1.3％,Ti：0.6％，Cr：0.026％，W：0.04%，Zr：0.076％，La:0.06%,Sm：0.055％,Nd：0.052％,Y0.05％,Pr：0.02%，Gd：0.015%,余量为Al和不可避免杂质。前述的包括以下重量百分比的成分：Cu：1.2％，Mg：5.4％，Si：0.23％，Zn：0.13％，Fe：0..13％,Mn：1.4％,Ti：0.64％，W：0.05%，Cr：0.03％，Zr：0.083％，La:0.07%,Sm：0.06％,Nd：0.056％,Y0.063％,Pr：0.03%，Gd：0.02%,余量为Al和不可避免杂质。本专利技术提供一种模具用高强度铝镁合金材料制备方法，具体包括以下步骤：步骤一：两次熔炼：熔炼温度为800-850℃，时间为3-5h，采用风冷以10-15℃/冷却至200-260℃，进行二次熔炼，其温度为780-820℃，时间为1-2h；步骤二：一次精炼：放入精炼炉中，加入除渣剂，精炼温度为700-750℃，时间为20-25min，扒渣时间为20-30min，其中除渣剂按质量百分比包括：氯化钾：20-25％，碳酸钠：3-8％，硫酸钠：4-8％，氟铝酸钠：2-3％，氟化钠：7-11％，氟化钙：4-7％，硫酸钾：2-6％，氟硅酸钾：6-7％，余量为氯化钠；步骤三：二次精炼：通入氮气和氩气，精炼温度为680-720℃，时间为10-15min，扒渣时间为15-20min；步骤四：浇铸成型:浇铸温度为900-950℃，时间为20-30s，得铝镁合金模具毛坯；步骤五：淬火：将铝镁合金模具放置淬火炉中温度升至680-750℃，保温1-2h，然后浸入淬火油中，保持淬火油温度为90-100℃，时间45-55min，然后冷却至室温，并清洗烘干；步骤六：将模具放置在480-520℃下进行固溶处理，时间为2-4h，然后采用雾状的淬火液以10-15℃/s的冷却速率将铝镁合金模具冷至220-260℃；步骤七：时效处理：温度为160-180℃，时间为3-6h。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用上述材料制备的模具，具有高强度和硬度，其中加入量稀土金属，能够填补铝合金表面的缺陷，阻碍晶粒长大，具有晶化细粒的作用，使枝晶网络更为清晰，从而改善铝合金的热塑性，同时稀土金属对铝合金具有良好的变质效果，经过变质处理的铝合金可得到细小均匀的共晶体加初生α固溶体组织，从而显著地提高铝合金的强度及塑性，且稀土金属的变质作用具有长效及重熔稳定的特点；稀土金属的引入，对铝合金材料的耐腐蚀性和抗高温氧化性具有一定的提高，同时也提高了强度和韧性；在一次精炼中，加入除渣剂，其发热性好，能充分分离渣中的铝质，并分解氧化铝成分，降低铝耗，使铝渣成干性且松散，容易清除；同时也能够大大提高铝液纯度，提高其金属性能；本专利技术用铝镁合金材料制备的模具，其抗拉强度可达400Mpa以上，而且具有很好的防腐蚀性能，与现有的相比，其寿命可提高1-2倍。具体实施方式实施例1本实施例提供一种模具用高强度铝镁合金材料，包括以下重量百分比的成分：Cu：1.1％，Mg：5.3％，Si：0.21％，Zn：0.1％，Fe：0..11％,Mn：1.3％,Ti：0.6％，Cr：0.026％，W：0.04%，Zr：0.076％，La:0.06%,Sm：0.055％,Nd：0.052％,Y0.05％,Pr：0.02%，Gd：0.015%,余量为Al和不可避免杂质。本实施例提供一种模具用高强度铝镁合金材料制备方法，具体包括以下步骤：步骤一：两次熔炼：熔炼温度为830℃，时间为4h，采用风冷以10℃/冷却至240℃，进行二次熔炼，其温度为800℃，时间为1.5h；步骤二：一次精炼：放入精炼炉中，加入除渣剂，精炼温度为720℃，时间为25min，扒渣时间为30min，其中除渣剂按质量百分比包括：氯化钾：22％，碳酸钠：5％，硫酸钠：4％，氟铝酸钠：2％，氟化钠：9％，氟化钙：5％，硫酸钾：4％，氟硅酸钾：6％，余量为氯化钠；步骤三：二次精炼：通入氮气和氩气，精炼温度为695℃，时间为13min，扒渣时间为15min；步骤四：浇铸成型:浇铸温度为930℃，时间为25s，得铝镁合金模具；步骤五：淬火：将铝镁合金模具放置淬火炉中温度升至710℃，保温1.5h，然后浸入淬火油中，保持淬火油温度为95℃，时间50min，然后冷却至室温，并清洗烘干；步骤六：将模具放置在495℃下进行固溶处理，时间为3h，然后采用雾状的淬火液以13℃/s的冷却速率将铝镁合金模具冷至240℃；步骤七：时效处理：温度为175℃，时间为5h。实施例2本实施例提供一种模具用高强度铝镁合金材料，包括以下重量百分比的成分：Cu：1.2％，Mg：5.4％，Si：0.23％，Zn：0.13％，Fe：0.13％,Mn：1.4％,Ti：0.64％，W：0.05%，Cr：0.03％，Zr：0.083％，La:0.07%,Sm：0.06％，Nd：0.056％，Y0.063％,Pr：0.03%，Gd：0.02%,余量为Al和不可避免杂质。本实施例提供一种模具用高强度铝镁合金材料制备方法，具体包括以下步骤：步骤一：两次熔炼：熔炼温度为845℃，时间为3.5h，采用风冷以15℃/冷却至220℃，进行二次熔炼，其温度为810℃，时间为1h；步骤二：一次精炼：放入精炼炉中，加入除渣剂，精炼温度为740℃，时间为20min，扒渣时间为27min，其中除渣剂按质量百分比包括：氯化钾：24％，碳酸钠：7％，硫酸钠：6％，氟铝酸钠：3％，氟化钠：10％，氟化钙：7％，硫酸钾：5％，氟硅酸钾：7％，余量为氯化钠；步骤三：二次精炼：通入氮气和氩气，精炼温度为710℃，时间为12mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模具用高强度铝镁合金材料，其特征在于，包括以下重量百分比的成分： Cu：1.1‑1.2％，Mg： 5.3‑5.6％，Si ：0.2‑0.25％，Zn：0.1‑0.15％， Fe：0..1‑0.2％ ,Mn：1.2‑1.6％ ,Ti：0.6‑0.7％，W：0.03‑0.06%，Cr：0.02‑0.04％，Zr：0.07‑0.12％，La:0.06‑0.08%, Sm：0.05‑0.07％ ,Nd：0.05‑0.06％ ,Y 0.05‑0.07％ , Pr：0.02‑0.04%，Gd：0.01‑0.03%,余量为Al和不可避免杂质。

【技术特征摘要】
1.一种模具用高强度铝镁合金材料，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：Cu：1.1-1.2％，Mg：5.3-5.6％，Si：0.2-0.25％，Zn：0.1-0.15％，Fe：0..1-0.2％,Mn：1.2-1.6％,Ti：0.6-0.7％，W：0.03-0.06%，Cr：0.02-0.04％，Zr：0.07-0.12％，La:0.06-0.08%,Sm：0.05-0.07％,Nd：0.05-0.06％,Y0.05-0.07％,Pr：0.02-0.04%，Gd：0.01-0.03%,余量为Al和不可避免杂质。2.根据权利要求1中所述的模具用高强度铝镁合金材料，其特征在于：包括以下重量百分比的成分：Cu：1.1％，Mg：5.3％，Si：0.21％，Zn：0.1％，Fe：0..11％,Mn：1.3％,Ti：0.6％，Cr：0.026％，W：0.04%，Zr：0.076％，La:0.06%,Sm：0.055％,Nd：0.052％,Y0.05％,Pr：0.02%，Gd：0.015%,余量为Al和不可避免杂质。3.根据权利要求1中所述的模具用高强度铝镁合金材料，其特征在于：包括以下重量百分比的成分：Cu：1.2％，Mg：5.4％，Si：0.23％，Zn：0.13％，Fe：0..13％,Mn：1.4％,Ti：0.64％，W：0.05%，Cr：0.03％，Zr：0.083％，La:0.07%,Sm：0.06％,Nd：0.056％,Y0.06...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，张君，张欢芬，
申请(专利权)人：苏州浩焱精密模具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32