一种稀土Ｅｒ微合金化的Ａｌ－Ｍｇ－Ｍｎ－Ｚｒ合金，属于金属合金技术领域。本发明专利技术提供的合金中各合金组份及其重量百分比为：Ｍｇ：４．６～８％，Ｍｎ：０．７％，Ｅｒ：０．０５～１．０％，Ｚｒ：０．１％，余量为Ａｌ。合金中优选的稀土Ｅｒ的重量百分比为０．１～０．５％，Ｍｇ的重量百分比为４．６～６．５％。本发明专利技术中加入了稀土Ｅｒ，提高了Ａｌ－Ｍｇ－Ｍｎ－Ｚｒ合金冷轧板的力学性能，使合金的常温及高温（１５０℃）抗拉强度（σ↓［ｂ］）和屈服强度（σ↓［０．２］）均提高，其延伸率（δ）基本保持不变。由此可推断，Ｅｒ有望成为改善铝合金综合性能的有效合金元素。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属合金
，具体的说属于经过微合金化的一种铝合 金材料。技术背景我国已探明的稀土储量占世界稀土总储量(4500万吨)的80%，居世界 第一位，如此丰富的稀土资源，大大推动了我国稀土铝合金的研究与开发工 作。我国稀土铝合金的研究起步较早，对稀土在电工铝合金及建筑铝型材中 的应用研究等方面取得了良好效果，对各种稀土元素在Al-Si合金中的变质 作用及稀土的净化作用也进行了深入研究。但长期以来，我国的稀土铝合金 研发工作大都集中在应用研究方面，其中又以La、 Ce、 Y及混合稀土对铝合 金的影响与机理研究为最多，而对其它单一稀土元素在铝及其合金中的存在 形式与作用机理方面的研究则较少涉及。我们通过前期预研工作，发现了廉价稀土元素Er在铝合金中一系列的积 极作用；而Al-Mg系合金作为铝合金家族中的典型合金系列，具有很多优异 性能，对其进行研究可以开发出一系列新型高性能铝合金。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种稀土 Er微合金化的Al-Mg-Mn-Zr合金，在 Al-Mg-Mn-Zr合金中添加了微量元素Er，提高组织性能稳定性,抑制或减缓P 相的沿晶沉淀和促进晶内分解，对铝合金基体起到强化作用，从而提高铝合金 的性能。本专利技术提供的稀土 Er微合金化的Al-Mg-Mn-Zr合金，其中各合金组份及 其重量百分比为Mg: 4.6~8°/0， Mn: 0.7%, Er: 0.05~1.0%， Zr: 0.1%，余 量为A1。合金中优选的稀土Er的重量百分比为0.1 0.5。/。， Mg的重量百分比 为4.6~6.5%。本专利技术的稀土 Er微合金化的Al-Mg-Mn-Zr合金经过Er微合金化的高Mg含量的Al-Mg合金，采用半连续铸造法制备。 选用纯铝(99.99%)、纯镁(99.95%)、和Al-10Mn中间合金、Al-3Q/。Zr中间合 金、及Al-6Er中间合金为原料，将原料于780 800 "C熔炼，等合金完全熔化 后，利用C2C16进行除气，再于710 73(TC浇铸成合金铸锭。合金铸锭经 470。C/20h均匀化处理、切头、铣面后，于46(TC热轧，热轧总变形量约70 850/0。 热轧后进行中间退火，退火温度为400°C，保温lh。退火后空冷至室温再进 行冷轧，最终得到的合金板材厚度为1.5mm，冷轧总变形量约为50 65%。本专利技术的有益效果由于本专利技术在不同Mg含量的Al-Mg-0.7Mn-0.1Zr合金中加入了稀土 Er， 提高了 Al-Mg-Mn-Zr合金冷轧板的力学性能，使合金的常温及高温(150°C) 抗拉强度Ob)和屈服强度(cJo.2)均提高，其延伸率(S)基本保持不变。含Er的 Al-Mg-Mn-Zr合金性能的改善主要是由于Er与基体形成了共格或半共格的 Al;Er细小颗粒。附图说明图l: Al-Mg-0.7Mn-0.1Zr-Er冷轧板的常温(25°C)拉伸力学性能曲线； 图2: Al-Mg-0.7Mn-0.1Zr-Er冷轧板的高温(150°C)拉伸力学性能曲线。 图3: Al-Mg-0.7Mn-0.1Zr-Er冷轧板的投射电镜照片。图4: Al3Er相与基体的复合衍射斑点。 具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步阐述。以下实施例中A1烧损量按照3X计，Mg烧损按照10X计，中间合金不 计烧损。实施例1以99.99%高纯铝、99.95%的纯镁及Al-10%Mn中间合金、Al-3%Zr中间 合金、Al-6%Er中间合金为原料，于780 800 "C熔炼，等合金完全熔化后，利用C2C16进行除气，再于710 730 °C浇铸，得到成分为 Al-4.6Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.05Er合金铸锭。合金铸锭经470°C/20h均匀化处理、 切头、铣面后，于46(TC热轧，热轧后进行中间退火，退火温度为40(TC，保 温lh。退火后空冷至室温再进行冷轧，最终得到的合金板材厚度为1.5mm。 测定其在室温(25°C)下的力学性能，结果如表l中A合金所示。再测定其 在高温G5(TC)抗拉强度和延伸率，结果如表2中合金A所示。实施例2以99.99°/。高纯铝、99.95%的纯镁及Al-10%Mn中间合金、Al-3。/。Zr中间 合金、Al-6%Er中间合金，于780 800 'C熔炼，等合金完全熔化后，利用C2C16 进行除气，再于710 730 t:浇铸，得到成分为Al-6Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.3Er合 金铸锭。合金铸锭经47(TC/20h均匀化处理、切头、铣面后，于46(TC热轧， 热轧后进行中间退火，退火温度为400°C，保温lh。退火后空冷至室温再进 行冷轧，最终得到的合金板材厚度为1.5 mm。测定其在室温(25°C)下的力 学性能，结果如表l中B合金所示。再测定其在高温(150°C)抗拉强度和延 伸率，结果如表2中合金B所示。实施例3以99.99°/。高纯铝、99.95X的纯镁及Al-10。/。Mn中间合金、Al-3。/。Zr中间 合金、Al-6%Er中间合金，于780 800 。C熔炼，等合金完全熔化后，利用C2C16 进行除气，再于710 73(TC浇铸，得到成分为Al-8Mg-0.7Mn-0.1Zr-lEr合金铸锭。合金铸锭经470。C/20h均匀化处理、切头、铣面后，于46(TC热轧，热 轧后进行中间退火，退火温度为400°C，保温lh。退火后空冷至室温再进行 冷轧，最终得到的合金板材厚度为1.5 mm。测定其在室温(25°C)下的力学 性能，结果如表1中C合金所示。再测定其在高温(150°C)抗拉强度和延伸 率，结果如表2中合金C所示。表1 Al-XMg-0.7Mn-0.1Zr-XEr合金的室温(25。C)力学性能<table>table see original document page 6</column></row><table> <table>table see original document page 6</column></row><table>从表1和表2可以看出，在Mg含量不同的Al-Mg-Mn-Zr合金合金中添 加Er，可以提高冷轧态合金室温的抗拉强度、屈服强度，并保持较高的延伸 率;高温(150°C)时该合金冷轧板除保持高的强度性能外，合金的塑性明显提 高，延伸率达到38%。在Mg含量在4.6 6.5。/。之间的Al-Mg-0.7Mn-0.1Zr合金 中添加占最终产物的0.3°/。的Er时强化效果最好，不同Mg含量的合金中提高 的幅度略有不同。本专利技术所列举的合金板材为1.5mm冷轧板，对于其它厚度 的板材同样适用。图1， 2中列出了四种Er含量合金冷轧态下不同工艺的常温、高温拉伸 性能。从中可以看出，Er可不同程度地提高1.5mm厚冷轧板材的常温及高温 (150°C)抗拉强度和屈服强度，而且随着Er添加量的增加，强度提高幅度 亦增加，但增加趋势减缓，Er对Al-Mg-Mn-Zr合金的塑性影响不大。采用透射电镜观察Al-4.6Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.4Er合金的第二相粒子形貌(如图3)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种稀土Ｅｒ微合金化的Ａｌ－Ｍｇ－Ｍｎ－Ｚｒ合金，其特征在于：其中各合金组份及其重量百分比为：Ｍｇ：４．６～８％，Ｍｎ：０．７％，Ｅｒ：０．０５～１．０％，Ｚｒ：０．１％，余量为Ａｌ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：聂祚仁，林双平，黄晖，王旭东，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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