高强度铝合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高强度铝合金材料及其制备方法，该高强度铝合金材料按重量百分比计由以下组分组成，2.3～3.4％的铜、0.8～1.4％的锰、0.5～1.0％的铁、0.2～0.4％的钴、0.03～0.06％的钙、0.15～0.42％的镍、0.5～0.8％的钛、0.15～0.42％的镍、0.25～0.51％的锆、0.1～0.3％的钼、0.08～0.2％的钪、2.1～4.2％硅。本发明专利技术中通过在铝合金材料中加入锆、钼提高了铝合金材料的强度和可塑性，且在铝合金材料中加入钴、钪能够有效克服铸造裂纹，改善铝合金的质量，提高铝合金制品的成本率。实验结果表面，铝合金制品的强度在547MPa以上，延展率在7.9％以上，探伤合格率在99％以上。

High strength aluminum alloy material and preparation method thereof

The invention provides a high strength Aluminum Alloy material and a preparation method thereof, the high strength Aluminum Alloy materials according to the weight percentage consists of 2.3 ~ 3.4%, 0.8 ~ 1.4% of copper, manganese, iron, 0.5 ~ 1% 0.2 ~ 0.4%, 0.03 ~ 0.06% cobalt calcium, 0.15 ~ 0.42%, 0.5 to 0.8% nickel titanium, 0.15 ~ 0.42%, 0.25 ~ 0.51% Ni Zr, 0.1 ~ 0.3%, 0.08 ~ 0.2% Mo 2.1 ~ 4.2% SC, si. In the invention, by adding zirconium and molybdenum in Aluminum Alloy materials to increase the strength and plasticity of Aluminum Alloy materials, and add in Aluminum Alloy Material Co, SC can effectively overcome the casting cracks, improve the quality of Aluminum Alloy, improve Aluminum Alloy products cost rate. The results show that the surface strength of aluminum alloy products is above 547MPa, the extension rate is above 7.9%, and the qualified rate of flaw detection is above 99%.

【技术实现步骤摘要】
高强度铝合金材料及其制备方法
本专利技术属于铝合金材料领域，尤其涉及一种高强度铝合金材料及其制备方法。
技术介绍
铝合金是以铝为基体元素，然后加入一种或多种合金元素组成的合金，铝合金的密度低，但强度比较高，而且具有优良的导电性、导热性和抗蚀性等，使得铝合金材料在各行业中得到了较为广泛的应用。随着对铝合金材料研究的深入，现有铝合金材料种类较多，各种铝合金材料的性能也存在较大差异，对于现有铝合金材料的强度性能这方面，表现尤为突出，在使用的过程中易发生断裂、破碎的现象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高强度铝合金材料及其制备方法，强度高，不易发生断裂、破碎的现象。本专利技术提供了一种高强度铝合金材料，按重量百分比计由以下组分组成：优选地，所述锆与所述钼的质量比为(1.5～2.3):1。优选地，所述钴、所述钪的质量比为(1.8～2.6):1。优选地，所述不可避免的杂质为硫化物、碳化物、磷化物、氧化物的任意一种或多种混合。本专利技术还提供了上述一种高强度铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：a)按照合金各组分的重量百分比准备原料，并放到恒温预热干燥箱中进行干燥；b)按照步骤a)各原料总量的0.7～1.1％准备清渣剂，并将清渣剂放到恒温预热干燥箱中进行干燥；c)将步骤a)得到的铝放到熔化炉中，点火，控制炉温700～750℃，待铝全部融化后，加入步骤a)得到的其他原料，继续升温至800～900℃保温15～20min；降温至750～850℃，喷入步骤b)得到的清渣剂，保温10～15min，得到铝合金溶体；d)将步骤c)得到的铝合金溶体保温并压铸，获得铝合金制品。优选地，所述清渣剂为硅酸钙、硅酸镁、氯化镁、氯化钠或氯化钙。本专利技术提供了一种高强度铝合金材料及其制备方法，该高强度铝合金材料按重量百分比计由以下组分组成，2.3～3.4％的铜、0.8～1.4％的锰、0.5～1.0％的铁、0.2～0.4％的钴、0.03～0.06％的钙、0.15～0.42％的镍、0.5～0.8％的钛、0.15～0.42％的镍、0.25～0.51％的锆、0.1～0.3％的钼、0.08～0.2％的钪、2.1～4.2％硅。本专利技术中通过在铝合金材料中加入锆、钼提高了铝合金材料的强度和可塑性，且在铝合金材料中加入钴、钪能够有效克服铸造裂纹，改善铝合金的质量，提高铝合金制品的成本率。实验结果表面，铝合金制品的强度在547MPa以上，延展率在7.9％以上，探伤合格率在99％以上。具体实施方式本专利技术提供了一种高强度铝合金材料，按重量百分比计由以下组分组成：上述技术方案中，通过在铝合金材料中加入锆、钼提高了铝合金材料的强度和可塑性，且在铝合金材料中加入钴、钪能够有效克服铸造裂纹，改善铝合金的质量，提高铝合金制品的成本率。实验结果表面，铝合金制品的强度在547MPa以上，延展率在7.9％以上，探伤合格率在99％以上。在本专利技术中，铜的质量分数为2.3～3.4％；在本专利技术的实施例中，铜的质量分数为2.6～3.2％；在其他实施例中，铜的质量分数为2.8～3.0％。在本专利技术中，锰的质量分数为0.8～1.4％；在本专利技术的实施例中，锰的质量分数为0.95～1.25％；在其他实施例中，锰的质量分数为1.0～1.2％。在本专利技术中，铁的质量分数为0.5～1.0％；在本专利技术的实施例中，铁的质量分数为0.6～0.9％；在其他实施例中，铁的质量分数为0.7～0.8％。在本专利技术中，钴的质量分数为0.2～0.4％；在本专利技术的实施例中，钴的质量分数为0.24～0.36％；在其他实施例中，钴的质量分数为0.27～0.33％。在本专利技术中，钙的质量分数为0.03～0.06％；在本专利技术的实施例中，钙的质量分数为0.035～0.055％；在其他实施例中，钙的质量分数为0.04～0.05％。在本专利技术中，镍的质量分数为0.15～0.42％；在本专利技术的实施例中，镍的质量分数为0.21～0.36％；在其他实施例中，镍的质量分数为0.26～0.31％。在本专利技术中，钛的质量分数为0.5～0.8％；在本专利技术的实施例中，钛的质量分数为0.55～0.75％；在其他实施例中，钛的质量分数为0.6～0.7％.在本专利技术中，锆的质量分数为0.25～0.51％；在本专利技术的实施例中，锆的质量分数为0.31～0.44％；在其他实施例中，锆的质量分数为0.34～0.39％。在本专利技术中，钼的质量分数为0.1～0.3％；在本专利技术的实施例中，钼的质量分数为0.14～0.26％；在其他实施例中，钼的质量分数为0.18～0.22％。在本专利技术中，钪的质量分数为0.08～0.2％；在本专利技术的实施例中，钪的质量分数为0.11～0.17％；在其他实施例中，钪的质量分数为0.13～0.15％。在本专利技术中，硅的质量分数为2.1～4.2％；在本专利技术的实施例中，硅的质量分数为2.5～3.8％；在其他实施例中，硅的质量分数为2.9～3.3％。在本专利技术的实施例中，铝源为纯铝锭，纯铝锭中铝的质量分数不小于99.5％。在本专利技术的实施例中，锆与钼的质量比为(1.5～2.3):1，通过固定的锆、钼的添加比例提高铝合金的强度和可塑性。在本专利技术的实施例中，钴、钪的质量比为(1.8～2.6):1，通过固定钴与钪的添加比例能够克服铸造裂纹。本专利技术还提供了上述一种高强度铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：a)按照合金各组分的重量百分比准备原料，并放到恒温预热干燥箱中进行干燥；b)按照步骤a)各原料总量的0.7～1.1％准备清渣剂，并将清渣剂放到恒温预热干燥箱中进行干燥；c)将步骤a)得到的铝放到熔化炉中，点火，控制炉温700～750℃，待铝全部融化后，加入步骤a)得到的其他原料，继续升温至800～900℃保温15～20min；降温至750～850℃，喷入步骤b)得到的清渣剂，保温10～15min，得到铝合金溶体；d)将步骤c)得到的铝合金溶体保温并压铸，获得铝合金制品。上述技术方案，工艺简单合理，生产效率高，生产成本低，产品废品少，且制得的铝合金制品成品率高，强度高。在本专利技术的实施例中，清渣剂为硅酸钙、硅酸镁、氯化镁、氯化钠或氯化钙。为了进一步说明本专利技术，以下结合实施例对本专利技术提供的一种高强度铝合金材料及其制备方法进行详细描述。以下实施例中所用的试剂均为市售。实施例1高强度铝合金材料由以下重量百分比的组份组成：2.6％铜、0.8％锰、0.9％铁、0.27％钴、0.04％钙、0.26％镍、0.6％钛、0.34％锆、0.18％钼、0.13％钪、4.2％硅，其余为铝及少量无法避免的杂质；高强度铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：按照合金各组分的重量百分比准备原料，并放到恒温预热干燥箱中进行干燥；按照各原料总量的0.9％准备硅酸钙，并将清渣剂放到恒温预热干燥箱中进行干燥；将铝放到熔化炉中，点火，控制炉温700℃，待铝全部融化后，加入其他原料，继续升温至800℃保温20min；降温至750℃，喷入清渣剂，保温15min，得到铝合金溶体；将铝合金溶体保温并压铸，获得铝合金制品。实施例2高强度铝合金材料由以下重量百分比的组份组成：3.2％铜、1％锰、0.5％铁、0.208％钴、0.035％钙、0.21％镍、0.55％钛、0.51％锆、0.26％钼、0.08％钪、3.8％硅，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度铝合金材料，其特征在于，按重量百分比计由以下组分组成：

【技术特征摘要】
1.一种高强度铝合金材料，其特征在于，按重量百分比计由以下组分组成：其余为铝及少量无法避免的杂质。2.如权利要求1所述的高强度铝合金材料，其特征在于，所述锆与所述钼的质量比为(1.5～2.3):1。3.如权利要求1所述的高强度铝合金材料，其特征在于，所述钴、所述钪的质量比为(1.8～2.6):1。4.如权利要求1所述的高强度铝合金材料，其特征在于，所述不可避免的杂质为硫化物、碳化物、磷化物、氧化物的任意一种或多种混合。5.一种如权利要求1所述的高强度铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)按照合金各组分的重量百分比准备...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨道瑞，
申请(专利权)人：合肥饰界金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34