一种含Sc铸造亚共晶Al-Mg2Si合金及其生产方法技术

本发明专利技术提供了一种含Sc铸造亚共晶Al‑Mg2Si合金及其生产方法，由以下质量百分比的物质构成：2.53%~7.26%的Mg；1.47%~4.24%的Si；0.15%~0.35%的Sc；余量为Al；其中Mg和Si在铸态下形成4.0%~11.5%的Mg2Si相；本发明专利技术在合理设计铸造用合金成分的基础上，通过稀土元素Sc对合金中共晶Mg2Si相的变质作用及对初生α‑Al相的细化作用，共晶Mg2Si由粗大的汉字状转变为细小的纤维状，初生α‑Al由树枝晶转变为球状晶，力学性能尤其是塑性得到大幅提高，合金的抗拉强度及伸长率分别提高21.41%和86.11%，Sc作为变质剂，同时又作为细化剂，变质、细化合二为一，既简化了熔炼工艺，又避免了不同元素作变质剂和细化剂之间的相互“毒化”，破坏变质、细化效果，由该合金浇注的铸件可作为新型轻量化材料的结构件在汽车等交通领域使用。

A Cast Hypoeutectic Al-Mg2Si Alloy Containing Sc and Its Production Method

The present invention provides a Sc-containing casting hypoeutectic Al Mg2Si alloy and its production method, which consists of the following mass percentages: 2.53%~7.26% mg; 1.47%~4.24% Si; 0.15%~0.35% SC; residual Al; in which Mg and Si form 4.0%~11.5% Mg2Si phase in the alloy as-cast; on the basis of reasonable design of casting alloy composition, the present invention uses rare earth element Sc to eutectic Mg in the alloy. The modification of 2Si phase and refining effect on primary alpha-Al phase, eutectic Mg2Si transforms from coarse Chinese character to fine fibrous, primary alpha-Al transforms from dendrite to spherical crystal, and the mechanical properties, especially plasticity, are greatly improved. The tensile strength and elongation of the alloy are increased by 21.41% and 86.11% respectively. Sc is used as modifier, and as refiner, modification and refining agent. For one thing, it not only simplifies the smelting process, but also avoids the mutual \poisoning\ between different elements as modifiers and refiners, and destroys the effect of modification and refinement. The castings poured by the alloy can be used as structural parts of new lightweight materials in automobile and other transportation fields.

【技术实现步骤摘要】
一种含Sc铸造亚共晶Al-Mg2Si合金及其生产方法
本专利技术属于铝合金
，特别涉及一种含Sc铸造亚共晶Al-Mg2Si合金及其生产方法。
技术介绍
在传统的Al-Si-Mg合金中，Mg2Si作为第二相是通过固溶-时效热处理弥散析出而强化Al基体的。近年来，从铝液中直接析出Mg2Si相而形成的Al-Mg2Si合金受到国内外学者的广泛关注。该类合金与传统的Al-Si-Mg合金相比，含Mg量及Mg2Si相体积分数更高，具有更高的比刚度、比强度及耐磨性等优良性能，作为航天航空及汽车等领域的新型轻量化材料具有更广泛的应用前景。然而，铸态下析出的Mg2Si相较粗大，初生Mg2Si呈粗大的、带孔的枝晶状，而共晶Mg2Si则呈粗大的汉字状、网状、棒状及片状，严重地割裂Al基体，导致应力集中，形成裂纹源，恶化合金的力学性能。另外，对于亚共晶成分的Al-Mg2Si合金，其组织中的初生α-Al微观上呈粗大的树枝晶状，宏观上为呈柱状晶，导致合金力学性能和补缩性、抗裂性等铸造性能的下降。变质和细化处理是细化Mg2Si相和初生α-Al相、提高合金的力学性能尤其是塑性的有效方法，且具有操作简单、成本低、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含Sc铸造亚共晶Al‑Mg2Si合金，其特征在于：合金中组分及质量百分比为：Mg的含量为2.53%~7.26%，Si的含量为1.47%~4.24%，Sc的含量为0.15%~0.35%，余量为Al，其中Mg和Si在铸态下形成Mg2Si相。

【技术特征摘要】
1.一种含Sc铸造亚共晶Al-Mg2Si合金，其特征在于：合金中组分及质量百分比为：Mg的含量为2.53%~7.26%，Si的含量为1.47%~4.24%，Sc的含量为0.15%~0.35%，余量为Al，其中Mg和Si在铸态下形成Mg2Si相。2.根据权利要求书1所述的含Sc铸造亚共晶Al-Mg2Si合金，其特征在于：所述Al-Mg2Si合金为亚共晶成分，其中Mg2Si相的质量百分比为4.0%~11.5%，余量为Al。3.一种制备权利要求1~2所述含Sc铸造亚共晶Al-Mg2Si合金的生产方法，其特征在于，它按照以下步骤制作：（1）根据不同质量百分比的Mg2Si，称取纯铝、Al-Si中间合金、Al-Mg中间合金及Al-Sc中间合金，作为制作合金铸锭或铸件的原材料；（2）将步骤（1）配好的纯铝、...

【专利技术属性】
技术研发人员：武晓峰，伍复发，王开宝，李青春，隋国江，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21