一种铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金及其制备方法，属于铝合金技术领域。所述铝合金主要由如下重量份的原料制得：铝62‑80份、硅2‑5份、铜1‑6份、铁2‑5份、镁0.1‑0.4份、钴0.2‑0.35份、铒0.15‑0.4份、铈0.3‑0.8份、钨0.2‑0.5份、钼0.1‑1.3份、坦0.3‑0.8份、锆0.01‑0.08份、钒0.1‑0.6份、增强剂0.2‑0.8份、表面活性剂0.4‑0.9份、成型剂0.1‑0.5份、助熔剂0.1‑1.2份和抗氧化剂0.2‑0.6份。本发明专利技术的铝合金生产工艺简单，所制得的铝合金具有较优的抗压强度、耐热性以及抗氧化性。

Aluminum alloy and preparation method thereof

The invention discloses an aluminum alloy and a preparation method thereof, belonging to the technical field of aluminum alloy. The Aluminum Alloy is mainly composed of the following parts by weight of raw materials: Aluminum 62 80 copies, 5 copies, 2 silicon copper 1 6 copies, 5 copies, iron 2 mg 0.1 0.4 copies, 0.35 copies, 0.2 co er 0.15 0.4 copies, 0.8 copies, 0.3 cerium tungsten 0.2 0.5 copies, 1.3 copies, 0.1 Mo Tanzania 0.3 0.8 copies, 0.08 copies, 0.01 zirconium vanadium 0.1 0.6 copies, 0.8 copies, 0.2 enhancer surfactant 0.4 0.9 copies, 0.5 copies, 0.1 forming agent flux 0.1 1.2 copies and 0.6 copies of 0.2 antioxidants. The aluminum alloy of the invention has simple production process, and the prepared aluminum alloy has better compressive strength, heat resistance and oxidation resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金及其制备方法
本专利技术属于铝合金
，具体涉及一种铝合金及其制备方法。
技术介绍
铝是产量仅次于钢铁的第二大类金属材料，由于性能好，用途广，需求量大，且回收成本低，被誉为“万能金属”。据统计表明：我国124个产业中有113个行业使用铝制品，产业关联度高达91％，因而铝产业是国民经济持续发展的重要支柱性原材料产业之一。纯铝的密度小，仅为铁的1/3，熔点低。铝是面心立方结构，具有很高的塑性，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，不宜作结构材料。通过长期的生产和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械等方面，采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50％以上。但是，传统铝合金仍然存在不足之处，其主要成分为铝、镁和硅，由于受材料组织结构的限制，加工出来的材料性能较差，在加工的过程中容易出现断裂、皱纹、疲劳等缺陷，抗压强度较低，并且耐热性和抗氧化性较差。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种铝合金及其制备方法，以解决传统铝合金的组分不合理，导致加工出来的合金材料抗压强度低、耐热性以及抗氧化性差。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题：一种铝合金，主要由如下重量份的原料制得：铝62-80份、硅2-5份、铜1-6份、铁2-5份、镁0.1-0.4份、钴0.2-0.35份、铒0.15-0.4份、铈0.3-0.8份、钨0.2-0.5份、钼0.1-1.3份、坦0.3-0.8份、锆0.01-0.08份、钒0.1-0.6份、增强剂0.2-0.8份、表面活性剂0.4-0.9份、成型剂0.1-0.5份、助熔剂0.1-1.2份和抗氧化剂0.2-0.6份。进一步的，所述铝合金主要由如下重量份的原料制得：硅3-4份、铝65-75份、铜2-5份、铁3-4份、镁0.2-0.3份、钴0.25-0.32份、铒0.2-0.3份、铈0.4-0.7份、钨0.3-0.4份、钼0.2-1.1份、坦0.4-0.7份、锆0.02-0.06份、钒0.2-0.5份、增强剂0.3-0.7份、表面活性剂0.5-0.8份、成型剂0.2-0.4份、助熔剂0.2-1.1份和抗氧化剂0.3-0.5份。进一步的，所述铝合金主要由如下重量份的原料制得：硅3.5份、铝70份、铜3份、铁3.5份、镁0.25份、钴0.3份、铒0.25份、铈0.5份、钨0.35份、钼0.5份、坦0.6份、锆0.05份、钒0.3份、增强剂0.5份、表面活性剂0.6份、成型剂0.3份、助熔剂0.6份和抗氧化剂0.4份。进一步的，所述增强剂为硼酸镁晶须。进一步的，所述表面活性剂为油酸、壬基酚聚氧乙烯醚或甲基丙烯酸十八酯中的一种或两种以上。进一步的，所述成型剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、硬脂酸、聚酰亚胺或石蜡中的一种或两种以上。进一步的，所述助熔剂为溴化锂或氧化钙。进一步的，所述抗氧化剂为磷酸和二甲基酮肟以重量份比为1:3混合而成。本专利技术还提供一种铝合金的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)按上述重量份称取各原料；(2)将所述铝、硅、铜、铁、镁、钴、铒、铈、钨、钼、坦、锆和钒放入搅拌球磨机中进行搅拌研磨，所述搅拌球磨机的搅拌速度为40-50rad/min，搅拌65-85min后得到混合料，将所述混合料进行真空中频感应熔炼、浇注铸锭、碾碎成纳米合金粉；(3)将步骤(2)获得的纳米合金粉与所述增强剂、表面活性剂、成型剂、助熔剂和抗氧化剂混合，然后加入15-35份水，在700-800℃下，搅拌2.5-3.5h，得到混合料；(4)将步骤(3)获得的混合料经真空干燥后去除团聚体，然后制成目数为40-60目的合金颗粒；(5)将步骤(4)后得到的合金颗粒通过双螺旋杆挤出机，在熔融温度为850-900℃中熔融挤出，制成合金毛坯；(6)将所述合金毛坯放入烧结炉进行烧结成型，所述烧结成型的烧结温度为1200-1300℃，烧结压力为80-100Mpa，烧结时间为1.5-2.5h，得到所述铝合金。本专利技术的部分原料功能如下：硼酸镁晶须是白色固体粉末，其具有轻量化、高强度、高弹性模量、高硬度、耐高温、耐腐蚀以及良好的机械强度等优异性能，硼酸镁晶须的主要用途是作为材料增强体。油酸为无色油状液体，是一种阴离子表面活性剂，碳链长度与硬脂酸相同。壬基酚聚氧乙烯醚是以壬基酚和环氧乙烷在催化剂作用下缩合反应的非离子表面活性剂，具有各种不同的亲水亲油平衡值，其有良好的渗透、乳化、分散、抗酸、抗碱、抗硬水、抗还原和抗氧化能力；常温下，壬基酚为无色或淡黄色液体，略带苯酚气味，不溶于水；壬基酚聚氧乙烯醚是壬基酚的衍生物，烷基酚聚氧乙烯醚类化合物，是广泛使用的非离子表面活性剂的主要代表。甲基丙烯酸十八酯是一种白色固体，无刺激性气味，温度不会影响其的吸附平衡时间，温度升高有利于表面活性剂的吸附。聚乙烯醇为白色片状、絮状或粉末状，是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡胶之间，具有较强的粘结性，聚乙烯醇成型效果较佳，能增强合金元素之间的吸附性能和抗压强度。聚乙二醇是一种水溶性聚合物，由环氧乙烷与水或乙二醇逐步加成而制得，分子量200-20000，它完全溶于水，室温下载乙醇中溶解度很小，并和很多物质相容，聚乙二醇的成型性较好，残留碳也较少。硬脂酸为白色略带光泽的蜡状小片结晶体，具有增塑成型的作用。聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400℃以上，具有较佳的粘结性，能增强合金元素之间的吸附性能，促进合金成型。石蜡时一种含有多种烃类的混合物，石蜡作为成型剂无机械杂质，由于分子量低，且为饱和直链烃，高温能完全挥发，无残留物质，在真空中也易脱除，减少了碳量控制过程的难度，提高了合金碳量的精确度。溴化锂溴化锂是白色粉末或粒状晶体，属立方晶系，无色透明或淡黄色液体，能够与矿物中的杂质结合成渣而与金属分离，以达到熔炼或精炼的目的。氧化钙是一种无机化合物，俗名生石灰，物理性质是表面白色粉末，不纯者为灰白色，含有杂质时呈淡黄色或灰色，具有吸湿性，一般指能降低其物质的软化、熔化或液化温度的物质。在冶金学中，氧化钙能降低其物质的软化、熔化或液化温度的物质，与矿物中的杂质结合成渣而与金属分离，以达到熔炼或精炼的目的，是一种碱性助熔剂。磷酸为白色固体，大于42℃时为无色粘稠液体，处理金属表面，在金属表面生成难溶的磷酸盐薄膜，以保护金属免受腐蚀，能够与金属离子络合，钝化催化氧化作用，可以增强抗氧化剂的作用。二甲基酮肟又称为丙酮肟，是一种肟类化合物，具有较强的还原性，常温下为白色片状结晶，熔点为60～61℃，易溶于水、醇、醚、酮、烃、石油醚等有机溶剂，是以羟胺和羰基化合物以缩合反应而制得的新型锅炉水除氧剂，有较强的还原性，有似水合氯醛气味，在空气中挥发很快，呈中性反应，在稀酸中易水解。能快速降低水中的溶解氧，在金属钢材表面形成良好的磁性氧化物保护膜，防止氧腐蚀，并对金属表面起到缓蚀和钝化的作用，且具有用量少、无毒、排放无污染等优点。本专利技术的铝合金及其制备方法具有以下优点：1、本专利技术的铝合金优化设计了铝、硅、铜、铁、镁、钴以及钒的加入量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金，其特征在于，主要由如下重量份的原料制得：铝62‑80份、硅2‑5份、铜1‑6份、铁2‑5份、镁0.1‑0.4份、钴0.2‑0.35份、铒0.15‑0.4份、铈0.3‑0.8份、钨0.2‑0.5份、钼0.1‑1.3份、坦0.3‑0.8份、锆0.01‑0.08份、钒0.1‑0.6份、增强剂0.2‑0.8份、表面活性剂0.4‑0.9份、成型剂0.1‑0.5份、助熔剂0.1‑1.2份和抗氧化剂0.2‑0.6份。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其特征在于，主要由如下重量份的原料制得：铝62-80份、硅2-5份、铜1-6份、铁2-5份、镁0.1-0.4份、钴0.2-0.35份、铒0.15-0.4份、铈0.3-0.8份、钨0.2-0.5份、钼0.1-1.3份、坦0.3-0.8份、锆0.01-0.08份、钒0.1-0.6份、增强剂0.2-0.8份、表面活性剂0.4-0.9份、成型剂0.1-0.5份、助熔剂0.1-1.2份和抗氧化剂0.2-0.6份。2.根据权利要求1所述的一种铝合金，其特征在于，主要由如下重量份的原料制得：硅3-4份、铝65-75份、铜2-5份、铁3-4份、镁0.2-0.3份、钴0.25-0.32份、铒0.2-0.3份、铈0.4-0.7份、钨0.3-0.4份、钼0.2-1.1份、坦0.4-0.7份、锆0.02-0.06份、钒0.2-0.5份、增强剂0.3-0.7份、表面活性剂0.5-0.8份、成型剂0.2-0.4份、助熔剂0.2-1.1份和抗氧化剂0.3-0.5份。3.根据权利要求1所述的一种铝合金，其特征在于，主要由如下重量份的原料制得：硅3.5份、铝70份、铜3份、铁3.5份、镁0.25份、钴0.3份、铒0.25份、铈0.5份、钨0.35份、钼0.5份、坦0.6份、锆0.05份、钒0.3份、增强剂0.5份、表面活性剂0.6份、成型剂0.3份、助熔剂0.6份和抗氧化剂0.4份。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种铝合金，其特征在于，所述增强剂为硼酸镁晶须。5.根据权利要求1-3任一项所述的一种铝合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘绮莉，
申请(专利权)人：柳州市凯夕贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45