一种铝镁合金的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铝镁合金的制备方法，首先将氧化铝、氧化钛、硼砂、氧化铈加入铝电解槽中，进行电解，生产出含细化元素的钛硼稀土的铝合金；然后按照铝镁合金成分要求，称取纯铝、纯镁、铝铜中间合金和钛硼稀土的铝合金；在坩埚中依次装入纯铝、铝铜中间合金、钛硼稀土的铝合金，并随电阻炉一起升温，待全部熔化后，液面上撒一层由氯化钾和氯化镁组成的覆盖剂；将镁块加入坩埚中，镁块要用钟罩压入坩埚底部，直至其完全熔化；然后加入氯化铝或氯化锌进行除气精炼；精炼结束后，静置，将合金液经过两次多孔陶瓷板过滤，浇注。本发明专利技术通过多元细化，使铝合金中的钛、稀土、硼元素分布均匀，提高了合金机械性能的稳定性，具有良好的抗拉强度。

A preparation method of Al Mg alloy

【技术实现步骤摘要】
一种铝镁合金的制备方法
本专利技术属于金属材料
，涉及一种铝镁合金的制备方法。
技术介绍
在传统的铸造铝镁二元合金中，镁是合金的主要组元，其在铝中有很大的固溶度，且镁原子半径比铝大13％，镁大量溶入α(Al)固溶体后，就使α的晶格产生较大的畸变，故铝镁合金有很高的固溶强化作用。随着镁含量的增加，合金的机械性能亦显著增加，但当镁量大于12％时，由于在通常生产中的热处理条件下，合金组织中的β(Mg2Al3)相不能完全溶入α，使其机械性能大大下降，故合金中含镁量一般不超过11.5％。合金牌号为ZAlMg10的化学成分为(质量比)镁：9.5-11.0％，余量为铝。此合金机械性能的稳定性较差，合金淬火后在长期使用过程中会发生自然时效，β相沿晶界不断析出长大，使塑性大大下降，当温度超过100℃时，时效过程将大大加快，故此合金不适于在高温下工作。此外此合金还有较显著的应力腐蚀倾向。因为自然时效过程在应力作用下将显著加速，而在晶界析出脆性β相，使合金沿晶界产生应力腐蚀裂纹。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铝镁合金的制备方法，用以制备强度高、韧性好、机械性能稳定的铝镁合金。本专利技术所采用的技术方案是，一种铝镁合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，将氧化铝、氧化钛、硼砂、氧化铈加入铝电解槽中，进行电解，生产出含细化元素的钛硼稀土的铝合金；步骤2，按照铝镁合金成分要求，称取纯铝、纯镁、铝铜中间合金和步骤1制得的钛硼稀土的铝合金；步骤3，在坩埚中依次装入纯铝、铝铜中间合金、钛硼稀土的铝合金，并随电阻炉一起升温，待全部熔化后，液面上撒一层由氯化钾和氯化镁组成的覆盖剂；步骤4，将镁块加入坩埚中，镁块要用钟罩压入坩埚底部，直至其完全熔化；然后加入氯化铝或氯化锌进行除气精炼；步骤5，精炼结束后，静置，将合金液经过两次多孔陶瓷板过滤，浇注。本专利技术的特点还在于，步骤1中钛硼稀土的铝合金的元素组成为：Ti0.3％-0.5％，B0.09％-0.12％，稀土RE0.4％-0.6％，其余为铝，以上元素质量百分比之和为100％。步骤1中电解所用电解质按照质量百分比由以下原料组成：冰晶石60％-80％，氧化铝5％-20％，氯化钠15％-20％，以上原料质量百分比之和为100％。冰晶石分子比为4.0-5.0。步骤2中称取原料按照质量分数Mg5.5％-8.5％，Ti0.3％-0.5％，B0.09％-0.12％，Cu2.0％-3.5％，稀土RE0.4％-0.6％，其余为铝，计算得到。步骤4中当电阻炉升温至630-670℃时，加入镁块。步骤4中当电阻炉升温至720-730℃，加入氯化铝或氯化锌。本专利技术的有益效果是，本专利技术通过采用多元细化剂，使铝合金中的钛、稀土、硼元素分布均匀，并且产生大量晶核化合物，细化了铝合金晶粒充分发挥了多元细化剂的细化作用。同时钛和硼组成钛硼化合物弥散分布于晶界，能有效的抑制β相的析出，提高了合金机械性能的稳定性，具有良好的抗拉强度。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种铝镁合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，按照元素组成质量分数：Ti0.3％-0.5％，B0.09％-0.12％，稀土RE0.4％-0.6％，其余为铝，将氧化铝、氧化钛、硼砂、氧化铈加入铝电解槽中，进行电解，生产出含细化元素的钛硼稀土的铝合金。所用电解质按照质量百分比由以下原料组成：冰晶石60％-80％，氧化铝5％-20％，氯化钠15％-20％，以上原料质量百分比之和为100％。冰晶石分子比(NaF:AlF3分子比)为4.0-5.0。步骤2，按照Mg5.5％-8.5％，Ti0.3％-0.5％，B0.09％-0.12％，Cu2.0％-3.5％，稀土RE0.4％-0.6％，其余为铝的质量百分比计算并称取纯铝、纯镁、铝铜中间合金和步骤1制得的钛硼稀土的铝合金；步骤3，在坩埚中依次装入纯铝、铝铜中间合金、钛硼稀土的铝合金，并随电阻炉一起升温，待全部熔化后，液面上撒一层由氯化钾和氯化镁组成的覆盖剂；步骤4，当电阻炉升温至630-670℃时，将镁块加入坩埚中，镁块要用钟罩压入坩埚底部，直至其完全熔化；步骤5，当电阻炉升温至720-730℃，加入氯化铝或氯化锌进行除气精炼；步骤6，精炼结束后，静置10-20min，将合金液经过两次多孔陶瓷板过滤，浇注。本专利技术通过采用多元细化剂，使铝合金中的钛、稀土、硼元素分布均匀，并且产生大量晶核化合物，细化了铝合金晶粒充分发挥了多元细化剂的细化作用。同时钛和硼组成钛硼化合物弥散分布于晶界，能有效的抑制β相的析出，提高了合金机械性能的稳定性，具有良好的抗拉强度。实施例1步骤1，按照元素组成质量分数：Ti0.3％，B0.09％，稀土RE0.4％，其余为铝，将氧化铝、氧化钛、硼砂、氧化铈加入铝电解槽中，进行电解，生产出含细化元素的钛硼稀土的铝合金。所用电解质按照质量百分比由以下原料组成：冰晶石60％，氧化铝5％，氯化钠15％，以上原料质量百分比之和为100％步骤2，按照Mg5.5％，Ti0.3％，B0.09％，Cu2.0％，稀土RE0.4％，其余为铝的质量百分比计算并称取纯铝、纯镁、铝铜中间合金和步骤1制得的钛硼稀土的铝合金；步骤3，在坩埚中依次装入纯铝、铝铜中间合金、钛硼稀土的铝合金，并随电阻炉一起升温，待全部熔化后，液面上撒一层由氯化钾和氯化镁组成的覆盖剂；步骤4，当电阻炉升温至630℃时，将镁块加入坩埚中，镁块要用钟罩压入坩埚底部，直至其完全熔化；步骤5，当电阻炉升温至720℃，加入氯化铝或氯化锌进行除气精炼；步骤6，精炼结束后，静置10min，将合金液经过两次多孔陶瓷板过滤，浇注。实施例2步骤1，按照元素组成质量分数：Ti0.5％，B0.12％，稀土RE0.6％，其余为铝，将氧化铝、氧化钛、硼砂、氧化铈加入铝电解槽中，进行电解，生产出含细化元素的钛硼稀土的铝合金。所用电解质按照质量百分比由以下原料组成：冰晶石80％，氧化铝20％，氯化钠20％，以上原料质量百分比之和为100％步骤2，按照Mg8.5％，Ti0.5％，B0.12％，Cu3.5％，稀土RE0.6％，其余为铝的质量百分比计算并称取纯铝、纯镁、铝铜中间合金和步骤1制得的钛硼稀土的铝合金；步骤3，在坩埚中依次装入纯铝、铝铜中间合金、钛硼稀土的铝合金，并随电阻炉一起升温，待全部熔化后，液面上撒一层由氯化钾和氯化镁组成的覆盖剂；步骤4，当电阻炉升温至670℃时，将镁块加入坩埚中，镁块要用钟罩压入坩埚底部，直至其完全熔化；步骤5，当电阻炉升温至730℃，加入氯化铝或氯化锌进行除气精炼；步骤6，精炼结束后，静置20min，将合金液经过两次多孔陶瓷板过滤，浇注。实施例3步骤1，按照元素组成质量分数：Ti0.4％，B0.1％，稀土RE0.5％，其余为铝，将氧化铝、氧化钛、硼砂、氧化铈加入铝电解槽中，进行电解，生产出含细化元素的钛硼稀土的铝合金。所用电解质按照质量百分比由以下原料组成：冰晶石70％，氧化铝10％，氯化钠18％，以上原料质量百分比之和为100％步骤2，按照Mg7％，Ti0.4％，B0.1％，Cu2.5％，稀土RE0.5％，其余为铝的质量百分比计算并称取纯铝、纯镁、铝铜中间合金和步骤1制得的钛硼稀土的铝合金；步骤3，在坩埚中依次装入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝镁合金的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将氧化铝、氧化钛、硼砂、氧化铈加入铝电解槽中，进行电解，生产出含细化元素的钛硼稀土的铝合金；步骤2，按照铝镁合金成分要求，称取纯铝、纯镁、铝铜中间合金和步骤1制得的钛硼稀土的铝合金；步骤3，在坩埚中依次装入纯铝、铝铜中间合金、钛硼稀土的铝合金，并随电阻炉一起升温，待全部熔化后，液面上撒一层由氯化钾和氯化镁组成的覆盖剂；步骤4，将镁块加入坩埚中，镁块要用钟罩压入坩埚底部，直至其完全熔化；然后加入氯化铝或氯化锌进行除气精炼；步骤5，精炼结束后，静置，将合金液经过两次多孔陶瓷板过滤，浇注。

【技术特征摘要】
1.一种铝镁合金的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将氧化铝、氧化钛、硼砂、氧化铈加入铝电解槽中，进行电解，生产出含细化元素的钛硼稀土的铝合金；步骤2，按照铝镁合金成分要求，称取纯铝、纯镁、铝铜中间合金和步骤1制得的钛硼稀土的铝合金；步骤3，在坩埚中依次装入纯铝、铝铜中间合金、钛硼稀土的铝合金，并随电阻炉一起升温，待全部熔化后，液面上撒一层由氯化钾和氯化镁组成的覆盖剂；步骤4，将镁块加入坩埚中，镁块要用钟罩压入坩埚底部，直至其完全熔化；然后加入氯化铝或氯化锌进行除气精炼；步骤5，精炼结束后，静置，将合金液经过两次多孔陶瓷板过滤，浇注。2.根据权利要求1所述的一种铝镁合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中钛硼稀土的铝合金的元素组成为：Ti0.3％-0.5％，B0.09％-0.12％，稀土RE0.4％-0.6％，其余为铝，以上元素质量百分比之和为100％。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈小利，牛会梅，
申请(专利权)人：宝鸡市铭坤有色金属有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61