铝镁合金材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了铝镁合金材料及其制备方法和应用，涉及合金加工技术领域。该铝镁合金材料，通过向常规的铝镁合金中同时添加La和Sc两种稀土元素，并调控铝镁合金材料各化学组分含量使其处于适宜范围，可有效改善铝镁合金组织偏析，细化晶粒，减少铝镁合金的裂纹源，从而提高铝镁合金的的抗拉强度和布氏硬度以及加工性能，进而拓宽了铝镁合金材料的应用范围。本发明专利技术还提供了铝镁合金材料的制备方法，该制备方法工艺简单、稳定，所制得的镁合金材料的具有较高的抗拉强度和布氏硬度，可加工性好，为铝镁合金材料的工业生产与应用提供了依据。本发明专利技术还提供了上述铝镁合金材料的应用。

【技术实现步骤摘要】
铝镁合金材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及合金加工
，具体而言，涉及铝镁合金材料及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来中国铝合金工业发展迅猛。铝镁合金主要是以镁为主要添加元素的铝合金，其作为铝合金中的一种引起了行业的广泛关注。传统的铝镁合金材料的强度较低，如硬度、强度等都比较低，不能较好的满足铝镁材料在工业使用中的各类需要情况，同时也限制了铝镁合金材料的广泛应用，有鉴于此，特提出本专利技术以解决上述技术问题中的至少一个。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种铝镁合金材料，通过向常规铝镁合金中同时添加La和Sc两种稀土元素，并调控各化学组分用量使其处于特定范围，可显著提升铝镁合金的的抗拉强度和布氏硬度。本专利技术的第二个目的在于提供一种铝镁合金材料的制备方法，该制备方法工艺简单、稳定。本专利技术的第三个目的在于提供一种铝镁合金材料的应用。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术提供了一种铝镁合金材料，按质量百分比包括如下化学组分：La:1.20～1.80wt％，Si:4.50～5.80wt％，Zn:2.00～3.00wt％，Sc:0.95～1.30wt％，K:0.55～0.75wt％，Mg:38.5～41.5wt％，余量为Al。进一步的，作为本专利技术的一种优选实施方式，所述铝镁合金材料按质量百分比包括如下化学组分：La:1.30～1.70wt％，Si:4.60～5.70wt％，Zn:2.10～2.80wt％，Sc:0.96～1.20wt％，K:0.56～0.73wt％，Mg:38.8～41.4wt％，余量为Al；优选地，所述铝镁合金材料按质量百分比包括如下化学组分：La:1.40～1.68wt％，Si:4.70～5.60wt％，Zn:2.20～2.70wt％，Sc:1.00～1.20wt％，K:0.57～0.72wt％，Mg:38.9～41.2wt％，余量为Al。进一步的，作为本专利技术的一种优选实施方式，所述铝镁合金材料的抗拉强度不小于400MPa，布氏硬度不小于110N/mm2。本专利技术还提供了铝镁合金材料的制备方法，包括如下步骤：提供铝镁合金材料中各化学组分对应的原料；将各化学组分对应的原料按比例混合后，进行真空熔炼，然后冷却，退火，再次冷却，得到铝镁合金材料。进一步的，作为本专利技术的一种优选实施方式，所述真空熔炼的温度为730～790℃，优选为735～785℃；和/或，所述真空熔炼的时间为3.5～4.5h，优选为4.0～4.5h。进一步的，作为本专利技术的一种优选实施方式，所述冷却过程的降温速率为55～70℃/min，优选为58-65℃/min；和/或，所述冷却至温度为415～450℃，保温2.0～4.0h。进一步的，作为本专利技术的一种优选实施方式，所述退火至温度为235～255℃，保温2.0～4.0h。进一步的，作为本专利技术的一种优选实施方式，所述铝镁合金材料的制备方法，包括如下步骤：提供铝镁合金材料中各化学组分对应的原料；将各化学组分对应的原料按比例混合后，置于高温熔炼炉中并于730～790℃下真空熔炼3.5～4.5h，然后冷却至温度为415～450℃，保温2.0～4.0h，退火至温度为235～255℃，保温2.0～4.0h，再次冷却至室温，得到铝镁合金材料。进一步的，作为本专利技术的一种优选实施方式，所述铝镁合金材料的抗拉强度不小于400MPa，布氏硬度不小于110N/mm2。本专利技术还提供了上述铝镁合金材料或者采用上述铝镁合金材料的制备方法制得的铝镁合金材料在合金加工中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术提供了一种铝镁合金材料，通过向常规的铝镁合金中同时添加La和Sc两种稀土元素，并调控铝镁合金材料各化学组分含量使其处于适宜范围，可有效改善铝镁合金组织偏析，细化晶粒，减少铝镁合金的裂纹源，从而提高铝镁合金的的抗拉强度和布氏硬度以及加工性能，进而拓宽了铝镁合金材料的应用范围。(2)本专利技术提供了一种铝镁合金材料的制备方法，该制备方法工艺简单、稳定，所制得的镁合金材料的具有较高的抗拉强度和布氏硬度，可加工性好，为铝镁合金材料的工业生产与应用提供了依据。(3)本专利技术提供了一种铝镁合金材料的应用，鉴于上述铝镁合金材料或采用上述铝镁合金材料制得的铝镁合金材料所具有的优势，使得该铝镁合金材料在合金加工
具有良好的应用。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。根据本专利技术的一个方面，提供了一种铝镁合金材料，按质量百分比包括如下化学组分：La:1.20～1.80wt％，Si:4.50～5.80wt％，Zn:2.00～3.00wt％，Sc:0.95～1.30wt％，K:0.55～0.75wt％，Mg:38.5～41.5wt％，余量为Al。La、Sc均为稀土元素，向常规的铝镁合金中同时添加上述两种稀土元素，并调控铝镁合金材料各化学组分含量使其处于适宜范围，可有效改善铝镁合金组织偏析，细化晶粒，减少铝镁合金的裂纹源，从而提高了铝镁合金的的强度和布氏硬度，提高加工性能，从而进一步拓宽铝镁合金材料的应用范围。典型但非限制性的La的质量分数例如为1.20wt％、1.30wt％、1.40wt％、1.50wt％、1.60wt％、1.68wt％、1.70wt％或1.80wt％；典型但非限制性的Si的质量分数例如为4.50wt％、4.60wt％、4.70wt％、4.80wt％、5.00wt％、5.20wt％、5.30wt％、5.40wt％、5.50wt％、5.60wt％、5.70wt％或5.80wt％；典型但非限制性的Zn的质量分数例如为2.00wt％、2.20wt％、2.30wt％、2.40wt％、2.50wt％、2.60wt％、2.70wt％、2.80wt％、2.90wt％或3.00wt％；典型但非限制性的Sc的质量分数例如为0.95wt％、0.98wt％、1.0wt％、1.02wt％、1.05wt％、1.10wt％、1.15wt％、1.18wt％、1.20wt％、1.25wt％、1.28wt％或1.30wt％；典型但非限制性的K的质量分数例如为0.55wt％、0.56wt％、0.58wt％、0.60wt％、0.62wt％、0.64wt％、0.65wt％、0.68wt％、0.70wt％、0.72wt％、0.74wt％或0.75wt％；典型但非限制性的Mg的质量分数例如为38.5wt％、38.8wt％、39.0wt％、39.2wt％、39.5wt％、39.8wt％、40.0wt％、40.2wt％、40.4wt％、40.5wt％、40.8wt％、41.0wt％、41.2wt％、41.4wt％或41.5wt％。余量为Al是指该铝镁合金材料除La、Si、Zn、Sc、K和Mg化学组分，剩余化学组分为Al，即Al与La、Si、Zn、Sc、K和Mg的化学组分的质量分数之和为100％。本专利技术中的“包括”是指除去La、Si、Zn、Sc、K、Mg和Al化学组分之外，还可以包括其他化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝镁合金材料，其特征在于，按质量百分比包括如下化学组分：La:1.20～1.80wt％，Si:4.50～5.80wt％，Zn:2.00～3.00wt％，Sc:0.95～1.30wt％，K:0.55～0.75wt％，Mg:38.5～41.5wt％，余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种铝镁合金材料，其特征在于，按质量百分比包括如下化学组分：La:1.20～1.80wt％，Si:4.50～5.80wt％，Zn:2.00～3.00wt％，Sc:0.95～1.30wt％，K:0.55～0.75wt％，Mg:38.5～41.5wt％，余量为Al。2.根据权利要求1所述的铝镁合金材料，其特征在于，按质量百分比包括如下化学组分：La:1.30～1.70wt％，Si:4.60～5.70wt％，Zn:2.10～2.80wt％，Sc:0.96～1.20wt％，K:0.56～0.73wt％，Mg:38.8～41.4wt％，余量为Al；优选地，所述铝镁合金材料按质量百分比包括如下化学组分：La:1.40～1.68wt％，Si:4.70～5.60wt％，Zn:2.20～2.70wt％，Sc:1.00～1.20wt％，K:0.57～0.72wt％，Mg:38.9～41.2wt％，余量为Al。3.根据权利要求1或2所述的铝镁合金材料，其特征在于，所述铝镁合金材料的抗拉强度不小于400MPa，布氏硬度不小于110N/mm2。4.权利要求1-3任意一项所述的铝镁合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供铝镁合金材料中各化学组分对应的原料；将各化学组分对应的原料按比例混合后，进行真空熔炼，然后冷却，退火，再次冷却，得到铝镁合金材料。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张征义，余德忠，岳武，
申请(专利权)人：广东荻赛尔机械铸造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44