一种高塑性铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及铝合金技术领域，具体是一种高塑性铝合金，按质量含量计，包括V5％、Fe0.5％、Hf0.75％，Si10.75％、Mg0.8％、Mn0.5％、Ti0.6％、Gd0.1％Y0.08％、Nd0.05％、Sm0.03％、Er0.2％、La0.1％、Yb0.9％，以及其他不可避免的杂质小于0.4％，其余为Al，不可避免的杂质为C≤0.1％、N≤0.03％、H≤0.015％、O≤0.15％。一种高塑性铝合金制备方法，包括以下步骤：S1.熔融：将对应合金成分的合金原料熔炼，制得铝合金溶体。本发明专利技术的高塑性铝合金以V、Hf、Si、Mg等元素作为主要合金化元素，配合少量其它稀土元素的使用，通过合理化配比和塑性加工手段，有效调控合金的晶粒组织、第二相和织构组态，从而在该合金系列中开发出室温高塑性变形铝合金，室温延伸率在21％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种高塑性铝合金及其制备方法
本专利技术涉及铝合金
，具体是一种高塑性铝合金及其制备方法。
技术介绍
铸造铝合金作为传统的金属材料，因其密度小、比强度高等特点，广泛应用于航空、航天、汽车、机械等行业。随着现代工业及铸造新技术的发展，对铸造铝合金，如具有高强度、高塑性、优良的耐磨性和耐腐蚀性的铸造铝合金，需求量越来越大。经过几十年的发展，高强度铝合金已形成完整系列，性能趋于稳定，生产方法日趋完善，成为材料领域中不可或缺的合金体系。但目前高强度铸造铝合金的塑性较低，一般不能承受较大的变形量，从而使其应用受到较大的限制。中国专利号201410719954.8公开了一种铝合金的制备方法，属于金属材料
其是将一定量的铝投入到熔炼炉中，在充满氮气的环境中加热使铝熔化为铝熔体，接着用气体载体将硅和镁加入到铝熔体中获得混合熔体；将混合熔体送入中频炉中，升温后加入铁、铋、钛、铜、锰以及钙，然后将物料送入喷射成型设备中，使合金液流入雾化器，用高压氩气雾化后沉积在基板上，形成合金锭，将合金锭冷却至常温后，获得铝合金成品。本专利技术的制备方法生产的铝合金具有抗拉强度高、硬度高、耐腐蚀性强以及耐磨性能好等优点。上述的201410719954.8专利中，虽然提高了铝合金的硬度，导致铝合金的塑性降低，而且加工成的产品在使用过程中容易开裂，导致产品质量差，不利于推广和普及。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高塑性铝合金及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的塑性底、在使用过程中容易开裂问题。本专利技术的技术方案是：一种高塑性铝合金，按质量含量计，包括V5％、Fe0.5％、Hf0.75％，Si10.75％、Mg0.8％、Mn0.5％、Ti0.6％、Gd0.1％Y0.08％、Nd0.05％、Sm0.03％、Er0.2％、La0.1％、Yb0.9％，以及其他不可避免的杂质小于0.4％，其余为Al。进一步地，所述不可避免的杂质为C≤0.1％、N≤0.03％、H≤0.015％、O≤0.15％。一种高塑性铝合金制备方法，包括以下步骤：S1.熔融：将对应合金成分的合金原料熔炼，制得铝合金溶体；S2.浇筑：将S1中的铝合金溶体浇注到相应的模具中，制得铸态合金坯；S3.热处理：将S2中的铸态合金坯进行固溶热处理；S4.保温养护：将S3中的所述铸态合金坯进行保温处理；S5.轧制：将S4中保温处理后的所述铸态合金坯轧制变形，制得高塑性铝合金；S6.阳极氧化：将S5中高塑性铝合金在电解液中进行通电处理，使其表面形成氧化铝膜。进一步地，在所述S1中熔炼为真空电弧熔炼，所述真空电弧熔炼的温度为800～900℃。进一步地，在所述S2中铝合金熔体的浇注温度为670～720℃，压射速度为0.5～3.5m/s，铸造模具预热温度为220～310℃。进一步地，在所述S4中保温处理的温度为200～300℃，保温处理的时间为40～50min。进一步地，在所述S5中轧制变形的总变形量为70～75％；所述轧制变形为多道次轧制；采用多道次轧制时，每道次轧制后，将轧制后合金坯在200～300℃下保温5～7min。进一步地，在所述S1中熔炼次数在3次以上，每次熔炼时间在1min以上，并除去浮渣。进一步地，在所述S3中热处理温度为470～510℃，时间为7～12小时，用40～80℃温水淬火。进一步地，在所述S6中，电解液为硫酸、草酸、铬酸、混合酸其中的一种，所述氧化膜的厚度为50～300微米。本专利技术通过改进在此提供一种高塑性铝合金及其制备方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：(1)专利技术的高塑性铝合金以V、Hf、Si、Mg等元素作为主要合金化元素，配合少量其它稀土元素的使用，通过合理化配比和塑性加工手段，有效调控合金的晶粒组织、第二相和织构组态，综合晶粒和第二相细化，织构优化等方面的效果，从而在该合金系列中开发出室温高塑性变形铝合金，室温延伸率在21％以上。(2)本专利技术采用多道轧制的步骤，促进了铝合金在热变形过程中的动态再结晶，弱化基面织构，同时形成弥散分布的高温稳定稀土相，同时提了合金的塑性和强度，经过热挤压后的合金具有致密的组织，较细的晶粒尺寸，合金表现出高的延伸率和较高的强度。(3)本专利技术利用真空电弧熔炼，使得铝合金真空环境下进行合成，使得合金熔体与空气隔绝，解决铝对氧快速氧化生成Al2O3，进入熔体后从而破坏铝合金的性能，而且还防止铝合金熔体吸氢造成的铝合金多孔问题。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例一一种高塑性铝合金，按质量含量计，包括V5％、Fe0.5％、Hf0.75％，Si10.75％、Mg0.8％、Mn0.5％、Ti0.6％、Gd0.1％Y0.08％、Nd0.05％、Sm0.03％、Er0.2％、La0.1％、Yb0.9％，以及其他不可避免的杂质小于0.4％，其余为Al。进一步地，不可避免的杂质为C＝0.1％、N＝0.03％、H＝0.015％、O＝0.15％。一种高塑性铝合金制备方法，包括以下步骤：S1.熔融：将对应合金成分的合金原料熔炼，制得铝合金溶体；S2.浇筑：将S1中的铝合金溶体浇注到相应的模具中，制得铸态合金坯；S3.热处理：将S2中的铸态合金坯进行固溶热处理；S4.保温养护：将S3中的铸态合金坯进行保温处理；S5.轧制：将S4中保温处理后的铸态合金坯轧制变形，制得高塑性铝合金；S6.阳极氧化：将S5中高塑性铝合金在电解液中进行通电处理，使其表面形成氧化铝膜。进一步地，在S1中熔炼为真空电弧熔炼，真空电弧熔炼的温度为800～900℃。进一步地，在S2中铝合金熔体的浇注温度为720℃，压射速度为3.5m/s，铸造模具预热温度为220℃。进一步地，在S4中保温处理的温度为200℃，保温处理的时间为40min。进一步地，在S5中轧制变形的总变形量为70％；轧制变形为多道次轧制；采用多道次轧制时，每道次轧制后，将轧制后合金坯在200℃下保温5min。进一步地，在S1中熔炼次数为3次，每次熔炼时间在20min，并除去浮渣。进一步地，在S3中热处理温度为470℃，时间为12小时，用80℃温水淬火。进一步地，在S6中，电解液为硫酸、草酸、铬酸、混合酸其中的一种，氧化膜的厚度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高塑性铝合金，按质量含量计，包括V5％、Fe0.5％、Hf0.75％，Si10.75％、Mg0.8％、Mn0.5％、Ti0.6％、Gd0.1％Y0.08％、Nd0.05％、Sm0.03％、Er0.2％、La0.1％、Yb0.9％，以及其他不可避免的杂质小于0.4％，其余为Al。/n

【技术特征摘要】
1.一种高塑性铝合金，按质量含量计，包括V5％、Fe0.5％、Hf0.75％，Si10.75％、Mg0.8％、Mn0.5％、Ti0.6％、Gd0.1％Y0.08％、Nd0.05％、Sm0.03％、Er0.2％、La0.1％、Yb0.9％，以及其他不可避免的杂质小于0.4％，其余为Al。


2.根据权利要求1所述一种高塑性铝合金，其特征在于，所述不可避免的杂质为C≤0.1％、N≤0.03％、H≤0.015％、O≤0.15％。


3.一种高塑性铝合金制备方法，包括以下步骤：
S1.熔融：将对应合金成分的合金原料熔炼，制得铝合金溶体；
S2.浇筑：将S1中的铝合金溶体浇注到相应的模具中，制得铸态合金坯；
S3.热处理：将S2中的铸态合金坯进行固溶热处理；
S4.保温养护：将S3中的所述铸态合金坯进行保温处理；
S5.轧制：将S4中保温处理后的所述铸态合金坯轧制变形，制得高塑性铝合金；
S6.阳极氧化：将S5中高塑性铝合金在电解液中进行通电处理，使其表面形成氧化铝膜。


4.根据权利要求3所述一种高塑性铝合金制备方法，其特征在于，在所述S1中熔炼为真空电弧熔炼，所述真空电弧熔炼的温度为800～900℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：邝次昭，区耀灿，
申请(专利权)人：肇庆新联昌金属实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44