一种铝镁合金制造技术

本发明专利技术涉及一种汽车构件用铝镁合金，通过对热处理工艺中固溶处理和时效处理的温度和时间的优化，综合提高了抗拉强度和硬度；通过加入Sc、Zr和稀土元素Ce、Y对铝镁合金的组分进行了优化，从而在铝镁合金凝固过程中细化了铸态合金的晶粒尺寸，产生弥散强化作用，抑制合金再结晶过程。并且，优化了粉末冶金和阳极氧化工艺，使合金的力学性能和电化学性能均能够满足汽车构件的应用环境要求。

A kind of aluminum magnesium alloy

The invention relates to the use of aluminum magnesium alloy for automobile components, through the optimization of the heat treatment temperature and time of solution treatment and aging treatment process, improves the tensile strength and hardness; by adding Sc, Zr and rare earth elements Ce, Y on aluminum magnesium alloy components were optimized, resulting in solidification aluminum magnesium alloy in the process of refining the grain size of the as cast alloy, produce dispersion strengthening effect, inhibiting recrystallization process. Moreover, the powder metallurgy and anodic oxidation process have been optimized so that the mechanical and electrochemical properties of the alloy can meet the requirements of the application environment of the automobile components.

【技术实现步骤摘要】
一种铝镁合金
本专利技术涉及金属热处理领域，具体的说，是涉及一种铝镁合金，特别是一种汽车构件用铝镁合金。
技术介绍
铝镁合金是用镁锭、铝锭等纯金属铸锭掺入少量其它合金元素制备而成的，各种元素的添加主要用来加强其强度，改善其使用性能。铝镁合金最显著的特点就是质量轻、密度小、强度高、低熔点，机械性能高、散热性较好，对环境无任何影响。主要用于制造汽车零件材料等方面。材料的良好性能需要应用先进的热处理技术才能发挥出来，因此，在汽车构件用铝镁合金的生产过程中，应加大在铝镁合金粉末冶金和热处理工艺上的投入，将材料的性能与生产技术充分的结合，这样才能生产出质量更好的汽车零件。
技术实现思路
为了解决提高汽车构件用铝镁合金力学性能和耐腐蚀性的问题，本专利技术提供了一种汽车构件用铝镁合金，其具有足够的强度和硬度，以及良好的耐腐蚀性。一种汽车构件用铝镁合金，所述铝镁合金的制备工艺包括粉末冶金、热处理和阳极氧化处理。所述粉末冶金步骤中，采用多种99.95％纯金属粉末原料和Al-Mg中间合金粉末，称量、配制后混合均匀，在120～150℃干燥1～2h后冷压成型，冷压压力为150～250MPa，保压时间为3～5min，然后将压制后的混合粉末进行真空烧结，烧结温度为380～420℃，保温时间为4～5h，得到铝镁合金坯料。所述热处理包括先后进行的固溶处理和人工时效步骤；所述固溶处理步骤中，先将所述铝镁合金坯料在460～490℃保温4～10h，再在530～580℃保温6～8h；所述人工时效步骤中，先将所述铝镁合金坯料在180～200℃保温2～4h，再在250～270℃保温8～12h。将所述热处理后的铝镁合金进行阳极氧化处理，先打磨抛光，水洗后浸入含有碳酸钠、磷酸三钠的水溶液中除油污10～20min，然后混酸处理10～20min，用去离子水漂洗干净，放入氧化槽中进行阳极氧化30～60min，电压为10～15V，电流密度为1.0～1.5A/cm2。优选地，所述铝镁合金中包含α-Al基体和β-Al2Mg3Zn3相。优选地，所述多种纯金属粉末原料包括纯金属Al、Mg、Zn和Ni。优选地，所述铝镁合金的成分为5.20％～5.50％的Mg，1.50％～2.50％的Zn，0.50％～0.80％的Ni，0.10％～0.50％的Sc，0.05％～0.15％的Zr，0.05％～0.10％的Ce，0.03％～0.05％的Y，余量为铝和不可避免的杂质。优选地，所述铝镁合金的抗拉强度为220～250MPa，维氏硬度为100～110HV。本专利技术通过对热处理工艺中固溶处理和时效处理的温度和时间的优化，综合提高了抗拉强度和硬度；通过加入Sc、Zr和稀土元素Ce、Y对铝镁合金的组分进行了优化，从而在铝镁合金凝固过程中细化了铸态合金的晶粒尺寸，产生弥散强化作用，抑制合金再结晶过程。并且，优化了粉末冶金和阳极氧化工艺，使合金的力学性能和电化学性能均能够满足汽车构件的应用环境要求。具体实施方式下面结合实施例和对比例对本专利技术进一步详细说明。实施例1：一种汽车构件用铝镁合金，所述铝镁合金的制备工艺包括粉末冶金、热处理和阳极氧化处理。所述粉末冶金步骤中，采用多种99.95％纯金属粉末原料和Al-Mg中间合金粉末，称量、配制后混合均匀，在120℃干燥2h后冷压成型，冷压压力为150MPa，保压时间为3min，然后将压制后的混合粉末进行真空烧结，烧结温度为380℃，保温时间为5h，得到铝镁合金坯料。所述热处理包括先后进行的固溶处理和人工时效步骤；所述固溶处理步骤中，先将所述铝镁合金坯料在490℃保温4h，再在580℃保温6h；所述人工时效步骤中，先将所述铝镁合金坯料在180℃保温4h，再在250℃保温12h。将所述热处理后的铝镁合金进行阳极氧化处理，先打磨抛光，水洗后浸入含有碳酸钠、磷酸三钠的水溶液中除油污10min，然后混酸处理10min，用去离子水漂洗干净，放入氧化槽中进行阳极氧化30min，电压为10V，电流密度为1.0A/cm2。所述铝镁合金中包含α-Al基体和β-Al2Mg3Zn3相。所述多种纯金属粉末原料包括纯金属Al、Mg、Zn和Ni。所述铝镁合金的成分为5.20％的Mg，1.50％的Zn，0.50％的Ni，0.10％的Sc，0.05％的Zr，0.05％的Ce，0.03％的Y，余量为铝和不可避免的杂质。所述铝镁合金的抗拉强度为220MPa，维氏硬度为100HV。实施例2：一种汽车构件用铝镁合金，所述铝镁合金的制备工艺包括粉末冶金、热处理和阳极氧化处理。所述粉末冶金步骤中，采用多种99.95％纯金属粉末原料和Al-Mg中间合金粉末，称量、配制后混合均匀，在150℃干燥1h后冷压成型，冷压压力为250MPa，保压时间为3min，然后将压制后的混合粉末进行真空烧结，烧结温度为420℃，保温时间为4h，得到铝镁合金坯料。所述热处理包括先后进行的固溶处理和人工时效步骤；所述固溶处理步骤中，先将所述铝镁合金坯料在460℃保温10h，再在530℃保温8h；所述人工时效步骤中，先将所述铝镁合金坯料在200℃保温2h，再在270℃保温8h。将所述热处理后的铝镁合金进行阳极氧化处理，先打磨抛光，水洗后浸入含有碳酸钠、磷酸三钠的水溶液中除油污20min，然后混酸处理20min，用去离子水漂洗干净，放入氧化槽中进行阳极氧化60min，电压为15V，电流密度为1.5A/cm2。所述多种纯金属粉末原料包括纯金属Al、Mg、Zn和Ni。所述铝镁合金的成分为5.50％的Mg，2.50％的Zn，0.80％的Ni，0.50％的Sc，0.15％的Zr，0.10％的Ce，0.05％的Y，余量为铝和不可避免的杂质。所述铝镁合金的抗拉强度为250MPa，维氏硬度为110HV。实施例3：一种汽车构件用铝镁合金，所述铝镁合金的制备工艺包括粉末冶金、热处理和阳极氧化处理。所述粉末冶金步骤中，采用多种99.95％纯金属粉末原料和Al-Mg中间合金粉末，称量、配制后混合均匀，在130℃干燥1h后冷压成型，冷压压力为200MPa，保压时间为4min，然后将压制后的混合粉末进行真空烧结，烧结温度为400℃，保温时间为5h，得到铝镁合金坯料。所述热处理包括先后进行的固溶处理和人工时效步骤；所述固溶处理步骤中，先将所述铝镁合金坯料在480℃保温6h，再在550℃保温7h；所述人工时效步骤中，先将所述铝镁合金坯料在190℃保温3h，再在260℃保温10h。将所述热处理后的铝镁合金进行阳极氧化处理，先打磨抛光，水洗后浸入含有碳酸钠、磷酸三钠的水溶液中除油污15min，然后混酸处理15min，用去离子水漂洗干净，放入氧化槽中进行阳极氧化40min，电压为12V，电流密度为1.3A/cm2。所述铝镁合金中包含α-Al基体和β-Al2Mg3Zn3相。所述多种纯金属粉末原料包括纯金属Al、Mg、Zn和Ni。所述铝镁合金的成分为5.30％的Mg，1.80％的Zn，0.60％的Ni，0.40％的Sc，0.08％的Zr，0.06％的Ce，0.04％的Y，余量为铝和不可避免的杂质。所述铝镁合金的抗拉强度为240MPa，维氏硬度为100HV。对比例1：采用与本专利技术不同的热处理工艺，尤其是采用其他固溶处理和人工时效步骤时，由于热处理的温度过高或过低，或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车构件用铝镁合金，其特征在于，所述铝镁合金的制备工艺包括粉末冶金、热处理和阳极氧化处理；所述粉末冶金步骤中，采用多种99.95％纯金属粉末原料和Al‑Mg中间合金粉末，称量、配制后混合均匀，在120～150℃干燥1～2h后冷压成型，冷压压力为150～250MPa，保压时间为3～5min，然后将压制后的混合粉末进行真空烧结，烧结温度为380～420℃，保温时间为4～5h，得到铝镁合金坯料；所述热处理包括先后进行的固溶处理和人工时效步骤；所述固溶处理步骤中，先将所述铝镁合金坯料在460～490℃保温4～10h，再在530～580℃保温6～8h；所述人工时效步骤中，先将所述铝镁合金坯料在180～200℃保温2～4h，再在250～270℃保温8～12h；将所述热处理后的铝镁合金进行阳极氧化处理，先打磨抛光，水洗后浸入含有碳酸钠、磷酸三钠的水溶液中除油污10～20min，然后混酸处理10～20min，用去离子水漂洗干净，放入氧化槽中进行阳极氧化30～60min，电压为10～15V，电流密度为1.0～1.5A/cm

【技术特征摘要】
1.一种汽车构件用铝镁合金，其特征在于，所述铝镁合金的制备工艺包括粉末冶金、热处理和阳极氧化处理；所述粉末冶金步骤中，采用多种99.95％纯金属粉末原料和Al-Mg中间合金粉末，称量、配制后混合均匀，在120～150℃干燥1～2h后冷压成型，冷压压力为150～250MPa，保压时间为3～5min，然后将压制后的混合粉末进行真空烧结，烧结温度为380～420℃，保温时间为4～5h，得到铝镁合金坯料；所述热处理包括先后进行的固溶处理和人工时效步骤；所述固溶处理步骤中，先将所述铝镁合金坯料在460～490℃保温4～10h，再在530～580℃保温6～8h；所述人工时效步骤中，先将所述铝镁合金坯料在180～200℃保温2～4h，再在250～270℃保温8～12h；将所述热处理后的铝镁合金进行阳极氧化处理，先打磨抛光，水洗后浸入含有碳酸钠、磷酸三钠的水溶液中除油污10～20min，然后混酸处理10～20min，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘仕爽，
申请(专利权)人：深圳万佳互动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44