一种经济型阻燃大变形铝合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于铝合金材料领域，具体涉及一种经济型阻燃大变形铝合金材料及其制备方法，包括如下质量百分比的物质组成：3.5

【技术实现步骤摘要】
一种经济型阻燃大变形铝合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于铝合金材料制造领域，具体涉及一种经济型阻燃大变形铝合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝合金作为轻质工程结构材料，具有比重小、比强度和比刚度高、减震效果好，易于回收等优点，被广泛应用于机车壳体，用于减轻机车自重，节省能源，被誉为21世纪绿色工程金属结构材料，但是，铝合金易氧化，常温下只有三个基面滑移系，难以发生塑性变形，且高温下极易燃烧，极大的限制了铝合金在工业上的应用，限制了铝合金的发展，目前，现有的阻燃铝合金中添加了大量的稀土元素，增加了生产成本，不利于工业化生产，并且在使用铝合金型材的过程中质地较软，容易在表面产生划痕，造成使用效果较差。因此，需要对现有技术进行改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种经济型阻燃大变形铝合金材料及其制备方法，解决了现有的阻燃铝合金型材生产成本高、塑性差、强度低、易产生划痕的问题。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供一种经济型阻燃大变形铝合金材料，包括如下质量百分比的物质组成：3.5
‑
5.5％的Cu、1.5
‑
2.5％的Mg、0.5
‑
1.0％的Mn、0.3
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0.6％的Si、0.2
‑
0.5％的Sc、0.2
‑
0.4％的Zr、0.1
‑
0.2％的Sb、0.1
‑
0.2％的Be和0.1
‑
>0.2％的Cr，余量为Al和杂质。
[0005]进一步，所述杂质质量小于总质量的0.02％。
[0006]进一步，所述Cu、Mn、Sc、Zr、Be、Cr的质量分别记为中间合金Al
‑
Cu、中间合金Al
‑
Mn、中间合金Al
‑
Sc、中间合金Al
‑
Zr、中间合金Al
‑
Be、中间合金Al
‑
Cr、中间合金Al
‑
Si中Cu、Mn、Sc、Zr、Be、Cr、Si的质量。
[0007]进一步，所述中间合金Al
‑
Cu为中间合金Al
‑
30％Cu，中间合金Al
‑
Mn为中间合金Al
‑
30％Mn，中间合金Al
‑
Sc为中间合金Al
‑
30％Sc，中间合金Al
‑
Zr为中间合金Al
‑
30％Zr，中间合金Al
‑
Be为中间合金Al
‑
10％Be，中间合金Al
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Cr为中间合金Al
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20％Cr、中间合金Al
‑
Si为中间合金Al
‑
30％Si。
[0008]进一步，一种经济型阻燃大变形铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
[0009]步骤一：准确称量铝、镁、锑和中间合金Al
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Cu、中间合金Al
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Mn，中间合金Al
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Sc、中间合金Al
‑
Zr、中间合金Al
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Be、中间合金Al
‑
Cr、中间合金Al
‑
Si的重量后，送入预热釜中进行预热；
[0010]步骤二：将铝送入井式电阻坩埚加热炉中进行熔化，熔化完成后升温至730
‑
780℃，加入镁和中间合金Al
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Cu，中间合金Al
‑
Mn，中间合金Al
‑
Sc，中间合金Al
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Zr、中间合金Al
‑
Be、中间合金Al
‑
Cr、中间合金Al
‑
Si和Sb；
[0011]步骤三：待所有原料熔化后，向坩埚中熔融状态的加入精炼剂，然后对熔化后的铝
合金进行搅拌，使得精炼剂可以混合均匀，并对铝合金表面的杂质进行清理；
[0012]步骤四：保温静置后，降温，进行浇铸，得铸造铝合金块，放置到存放架上。
[0013]步骤五：将铝合金块放置加热炉进行加热，加热后进行淬火处理，处理后的铝材便可翻入到仓库内部存放。
[0014]进一步，所述铝、镁、锑的纯度为99.9％以上，所述的中间合金Al
‑
Cu、中间合金Al
‑
Mn、中间合金Al
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Sc、中间合金Al
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Zr、中间合金Al
‑
Be、中间合金Al
‑
Cr的纯度为99.5％以上。
[0015]进一步，所述步骤一中的预热釜的预加热温度为130
‑
250℃。
[0016]进一步，所述步骤四中的铝合金熔融物降温至700
‑
740℃。
[0017]进一步，所述步骤四中浇铸时将模具预热至200
‑
300℃。
[0018]本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过向铝基体中加入中间合金Al
‑
Sc与Sb的方式合金化，Sc元素与Sb能够抑制氧向合金内部扩散，从而抑制了Al元素的内氧化，提升了铝合金的阻燃性，使铝合金能够高温条件下发生变形，从而激活铝合金的锥面滑移系和棱柱面滑移系而提升铝合金的塑性，同时通过加入中间合金Al
‑
Zr的方式合金化引入Zr，能够细化晶粒，从而使合金的晶粒更加细小均匀，在提升合金塑性的同时保证了合金的强度的同时可以降低铝型材生产的成本；
[0019]通过加入中间合金Al
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Be、中间合金Al
‑
Cr的方式合金化引入Be与Cr，形成较为硬质的合金材料，在常温状态下可以有效的增强铝合金的强度，并且还通过工艺中的表面淬火使得铝合金块在存放时表面不会变形，并且使得铝型材不容易产生划痕，保证其外观的完整性。
附图说明
[0020]图1为本专利技术铝合金实施例1的铸态组织扫描图；
[0021]图2为本专利技术铝合金实施例2的铸态组织扫描图；
[0022]图3为本专利技术铝合金实施例3的铸态组织扫描图。
[0023]具体实施方式合金化
[0024]下面通过具体实施方式合金化进一步详细说明：
[0025]实施例1：
[0026]一种经济型阻燃大变形铝合金材料，包括如下质量百分比的物质组成：3.5％的Cu、1.5％的Mg、0.5％的Mn、0.3％的Si、0.2％的Sc、0.2％的Zr、0.1％的Sb、0.1％的Be和0.1％的Cr，余量为Al和杂质。
[0027]所述Cu、Mn、Sc、Zr、Be、Cr的质量分别记为中间合金Al
‑
Cu、中间合金Al
‑
Mn、中间合金Al
‑
Sc、中间合金Al...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种经济型阻燃大变形铝合金材料，其特征在于：包括如下质量百分比的物质组成：3.5
‑
5.5％的Cu、1.5
‑
2.5％的Mg、0.5
‑
1.0％的Mn、0.3
‑
0.6％的Si、0.2
‑
0.5％的Sc、0.2
‑
0.4％的Zr、0.1
‑
0.2％的Sb、0.1
‑
0.2％的Be和0.1
‑
0.2％的Cr，余量为Al和杂质。2.根据权利要求1所述的经济型阻燃大变形铝合金材料，其特征在于：所述杂质质量小于总质量的0.02％。3.根据权利要求1所述的经济型阻燃大变形铝合金材料，其特征在于：所述Cu、Mn、Sc、Zr、Be、Cr的质量分别记为中间合金Al
‑
Cu、中间合金Al
‑
Mn、中间合金Al
‑
Sc、中间合金Al
‑
Zr、中间合金Al
‑
Be、中间合金Al
‑
Cr、中间合金Al
‑
Si中Cu、Mn、Sc、Zr、Be、Cr、Si的质量。4.根据权利要求1所述的经济型阻燃大变形铝合金材料，其特征在于：所述中间合金Al
‑
Cu为中间合金Al
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30％Cu，中间合金Al
‑
Mn为中间合金Al
‑
30％Mn，中间合金Al
‑
Sc为中间合金Al
‑
30％Sc，中间合金Al
‑
Zr为中间合金Al
‑
30％Zr，中间合金Al
‑
Be为中间合金Al
‑
10％Be，中间合金Al
‑
Cr为中间合金Al
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20％Cr、中间合金Al
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Si为中间合金Al
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30％Si。5.一种经济型阻燃大变形铝合金材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：准确称量铝、镁、锑和中间合金A...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲世永，孙杰，房洪杰，李永兵，孙俊飞，吴玉琛，刘乃慎，
申请(专利权)人：烟台南山学院，
类型：发明
国别省市：