一种结构件用铝镁合金材料及制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及合金技术领域，公开了一种结构件用铝镁合金材料及制备工艺，该铝镁合金是由10

【技术实现步骤摘要】
一种结构件用铝镁合金材料及制备工艺


[0001]本专利技术涉及合金
，具体涉及一种结构件用铝镁合金材料及制备工艺。

技术介绍

[0002]铝合金是一种比强度高、热膨胀系数小且耐腐蚀性强的结构和功能材料，就目前而言，铝镁合金是铝合金中应用最广的一种，在汽车、航空航天以及机械电子器件领域均有涉及，并且在工业上已经取得较大规模的应用，展现出了巨大的市场潜力，但是，现有技术中的镁铝合金往往强度较低，难以实现在需要高强度的结构零件中进行应用，制约了其在高强铝镁合金结构件产品中的应用和推广，因此，制备高强度铝镁合金具有重大意义。
[0003]公开号为CN113025930A的中国专利技术专利申请公开了一种环保增强型镁铝合金材料及其制备方法，该种环保增强型镁铝合金材料包括25
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30％镁、10
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20％铝、10
‑
25％纳米碳化硅、4
‑
8％猛、2
‑
5％铁、5
‑
10％铬、5
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10％碳纤维，通过将碳纤维与其他合金熔炼，通过碳纤维紧密连接多种合金，提高镁铝合金的力学性能，但是碳纤维与了镁合金基体的界面浸润性较差，简单的进行混合熔炼会存在相分离，往往无法达到理想的增强效果，因此，利用碳材料对铝镁合金进行增强，亟需解决碳材料与铝镁合金之间的界面问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种结构件用铝镁合金材料及制备工艺，通过在碳纳米管表面电镀锌层，再与镁、铝等其他金属进行混合熔炼，可制得高强度的结构件用铝镁合金材料。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种结构件用铝镁合金材料，包括以下质量百分比的组分：10
‑
30％镁、0.2
‑
0.5％锌、1
‑
2％硅、0.05
‑
0.1％钛、0.02
‑
0.04％钒、0.01
‑
0.02％铍、0.1
‑
0.3％镍、1
‑
2％复合增强剂、余量为铝和不可避免的杂质；
[0007]所述复合增强剂是通过使用电镀法在碳纳米管表面电镀锌层制得。
[0008]进一步地，所述复合增强剂的制备工艺包括以下步骤：
[0009]S1：将碳纳米管和聚丙烯酸分散剂倒入纯化水中，超声分散20
‑
40min，加入氯化锌、氯化铵、硼酸和糊精，以200
‑
300W的功率振荡分散40
‑
60min，分散形成均匀镀液，备用；
[0010]S2：以磷铜板为阳极，20cm2的纯铜片为阴极，以S1制备的镀液为电镀液，进行电镀，电镀结束后倒出电镀液，过滤，真空干燥，得复合增强剂。
[0011]进一步地，步骤S1中，氯化锌的质量浓度为180
‑
200g/L、氯化铵的质量浓度为60
‑
80g/L、硼酸的质量浓度为20
‑
30g/L、糊精的质量浓度为10
‑
20g/L。
[0012]进一步地，步骤S2中，电镀时设置电流密度为在20mA/cm2，电镀时间为20
‑
40min。
[0013]一种结构件用铝镁合金材料的制备工艺，包括以下步骤：
[0014]SS1：将铝置于熔化炉中，加热熔化炉温度至680
‑
690℃，至铝熔化成铝液，升高温度至700
‑
720℃，向铝液中加入镁、锌、硅、钛、钒、铍和镍，搅拌至完全熔化，形成合金液；
[0015]SS2：将合金液升温至750
‑
760℃，加入精炼剂，精炼3
‑
5min，撇去合金液浮渣，静置10
‑
20min，形成溶体；
[0016]SS3：降低溶体温度至500
‑
550℃，与复合增强剂搅拌混合，升高温度至600
‑
650℃，进行浇铸，设置浇铸速率为30
‑
50Hz，得结构件用铝镁合金材料。
[0017]进一步地，步骤SS2中，所述精炼剂是质量比为2
‑
4:1的六氟乙烷和氟硅酸钠。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019](1)本专利技术采用电镀工艺，在碳纳米管表面电镀锌层，使碳纳米管与铝镁合金的界面浸润性得到改善，并且有效阻止碳纳米管与铝镁合金基体之间的界面反应，通过结合碳纳米管的优势，可以降低铝镁合金的密度，增强铝镁合金的强度和韧性，从而推动铝镁合金在结构件中的应用。
[0020](2)本专利技术使用碳纳米管为增强相，碳纳米管的存在不仅可以使铝镁合金材料中的晶粒产生细化，促进形核，同时，碳纳米管自身相互连接可以限制初生界面相移动，延缓晶粒长大，进而增强铝镁合金的力学性能。
[0021]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
[0022]下面将结合实施例，对本专利技术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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1
[0024]一种结构件用铝镁合金材料，包括以下质量百分比的组分：10％镁、0.2％锌、1％硅、0.05％钛、0.02钒、0.01％铍、0.1％镍、1％复合增强剂、余量为铝和不可避免的杂质；
[0025]该铝镁合金材料的制备工艺包括以下步骤：
[0026]SS1：将铝置于熔化炉中，加热熔化炉温度至680℃，至铝熔化成铝液，升高温度至700℃，向铝液中加入镁、锌、硅、钛、钒、铍和镍，搅拌至完全熔化，形成合金液；
[0027]SS2：将合金液升温至750℃，加入质量比为2:1的六氟乙烷和氟硅酸钠混合精炼剂，精炼3min，撇去合金液浮渣，静置10min，形成溶体；
[0028]SS3：降低溶体温度至500℃，与复合增强剂搅拌混合，升高温度至600℃，进行浇铸，设置浇铸速率为30Hz，得结构件用铝镁合金材料。
[0029]其中复合增强剂的制备工艺包括以下步骤：
[0030]S1：将碳纳米管和聚丙烯酸分散剂倒入纯化水中，超声分散20min，加入质量浓度为180g/L的氯化锌、60g/L的氯化铵、20g/L的硼酸和10g/L糊精，以200W的功率振荡分散40min，分散形成均匀镀液，备用；
[0031]S2：以磷铜板为阳极，20cm2的纯铜片为阴极，以S1制备的镀液为电镀液，在20mA/cm2的电流密度下电镀20min，电镀结束后倒出电镀液，过滤，真空干燥，得复合增强剂。
[0032]实施例2
[0033]一种结构件用铝镁合金材料，包括以下质量百分比的组分：20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构件用铝镁合金材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：10
‑
30％镁、0.2
‑
0.5％锌、1
‑
2％硅、0.05
‑
0.1％钛、0.02
‑
0.04％钒、0.01
‑
0.02％铍、0.1
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0.3％镍、1
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2％复合增强剂、余量为铝和不可避免的杂质；所述复合增强剂是通过使用电镀法在碳纳米管表面电镀锌层制得。2.根据权利要求1所述的一种结构件用铝镁合金材料，其特征在于，所述复合增强剂的制备工艺包括以下步骤：S1：将碳纳米管和聚丙烯酸分散剂倒入纯化水中，超声分散20
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40min，加入氯化锌、氯化铵、硼酸和糊精，以200
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300W的功率振荡分散40
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60min，分散形成均匀镀液，备用；S2：以磷铜板为阳极，20cm2的纯铜片为阴极，以S1制备的镀液为电镀液，进行电镀，电镀结束后倒出电镀液，过滤，真空干燥，得复合增强剂。3.根据权利要求1所述的一种结构件用铝镁合金材料，其特征在于，步骤S1中，氯化锌的质量浓度为180
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200g/L、氯化铵的质量浓度为60
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80g/L、...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁灵洋，
申请(专利权)人：凤阳爱尔思轻合金精密成型有限公司，
类型：发明
国别省市：