一种超高韧性的Al-Mg-Si合金材料及其熔炼工艺与应用制造技术

本发明专利技术提供一种超高韧性的Al

【技术实现步骤摘要】
一种超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料及其熔炼工艺与应用


[0001]本专利技术属于变形铝合金材料
，具体涉及一种超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料及其熔炼工艺与应用。

技术介绍

[0002]随着对汽车节能环保、轻量化和高机动性的要求，汽车轻量化发展迅速。铝合金具有强度适中、质量轻，易成型等特点，适用于汽车轻量化设计。出于对强塑性和安全性的考虑，汽车吸能盒需要采用Al
‑
Mg
‑
Si合金，目前的Al
‑
Mg
‑
Si合金无法满足客户对吸能盒用铝合金的性能要求：T7折弯角度：沿挤压方向≥160
°
、垂直挤压方向≥160
°
；平均晶粒尺寸：≤100μm；T7压溃无裂纹；T7经130℃*1000 h热稳定后性能要求：抗拉强度≥205 MPa，屈服强度≥170 MPa，延伸率A50≥10％，因此开发能够满足上述性能要求的新Al
‑
Mg
‑
Si合金显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料及其熔炼工艺与应用。本专利技术超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料挤压性能优异，挤压抗力小，模具寿命高，其中折弯角度：沿挤压方向≥155
°
，垂直挤压方向≥155
°
，平均晶粒尺寸：≤100μm，T7压溃无裂纹，T7经130℃*1000 h热稳定后性能：抗拉强度≥205 MPa，屈服强度≥180 MPa，延伸率A50≥10％，用于制备汽车吸能盒，能够满足客户对吸能盒用铝合金的性能要求，能够满足汽车吸能盒对强塑性和安全性的要求。
[0004]为实现以上技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：第一方面，本专利技术实施例提供了一种超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料，按质量百分比计，所述Al
‑
Mg
‑
Si合金材料包括以下组分：硅0.3
‑
0.5%、铁0.12
‑
0.25%、铜0.07
‑
0.12%、镁0.3
‑
0.6%、锰0.02
‑
0.1%、钛0.02
‑
0.05%，余量为铝及不可避免的杂质。
[0005]进一步地，所述Al
‑
Mg
‑
Si合金材料的折弯角度：沿挤压方向≥155
°
，垂直挤压方向≥155
°
；平均晶粒尺寸：≤100μm；所述Al
‑
Mg
‑
Si合金材料的T7压溃无裂纹，T7经130℃*1000h热稳定后性能满足：抗拉强度≥205MPa，屈服强度≥180MPa，延伸率A50≥10％。
[0006]第二方面，本专利技术实施例提供了一种超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料的应用方法，上述超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料应用于制备汽车吸能盒。
[0007]第三方面，本专利技术实施例提供了一种Al
‑
Mg
‑
Si铝合金材料的熔铸工艺，应用于上述超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料，包括以下步骤：（1）按上述Al
‑
Mg
‑
Si合金材料中的组分比例，将除镁元素外的硅、铁、铜、镁、锰、钛及铝的配料装炉熔炼，温度为750～780℃；（2）按上述Al
‑
Mg
‑
Si合金材料中的组分比例，向熔炉中加入镁元素，机械搅拌30
‑
40min后电磁搅拌30
‑
40min，继续熔炼，同时扒渣；
（3）精炼：将步骤（2）中的炉料在760～780℃下精炼30
‑
35min，同时扒渣；（4）浇铸：出炉温度为790～805℃，钛硼丝在线喂丝，Hycast在线双级除气除渣，Hycast低压真空铸造，浇铸速度为89
±
0.5mm/min；（5）步骤（4）中浇铸得到的圆棒或扁锭进行均匀化处理：温度为570
±
5℃，保温时间为14
‑
14.5小时；（6）挤压采用在线喷淋冷却，挤压出口温度为530～560℃。
[0008]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料挤压性优异，挤压抗力小，模具寿命高，其中折弯角度：沿挤压方向≥155
°
，垂直挤压方向≥155
°
，平均晶粒尺寸：≤100μm，T7压溃无裂纹，T7经130℃*1000h热稳定后性能要求：抗拉强度≥205 MPa，屈服强度≥180 MPa，延伸率A50≥10％，用于制备汽车吸能盒，能够满足客户对吸能盒用铝合金的性能要求，能够满足汽车吸能盒对强塑性和安全性的要求。
具体实施方式
[0009]本专利技术提供了一种超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料，按质量百分比计，所述Al
‑
Mg
‑
Si合金材料包括以下组分：硅0.3
‑
0.5%、铁0.12
‑
0.25%、铜0.07
‑
0.12%、镁0.3
‑
0.6%、锰0.02
‑
0.1%、钛0.02
‑
0.05%，余量为铝及不可避免的杂质。
[0010]上述Al
‑
Mg
‑
Si合金材料的折弯角度：沿挤压方向≥155
°
，垂直挤压方向≥155
°
；平均晶粒尺寸：≤100μm；上述Al
‑
Mg
‑
Si合金材料的T7压溃无裂纹，T7经130℃*1000h热稳定后性能满足：抗拉强度≥205 MPa，屈服强度≥180 MPa，延伸率A50≥10％。
[0011]上述超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料用于制备汽车吸能盒。
[0012][0013]实施例1一种超高韧性的Al
‑
Mg
‑
Si合金材料，按质量百分比计，包含以下组分：硅0.496%、铁0.245%、铜0.118%、镁0.595%、锰0.0993%、钛0.0497%，余量为铝及不可避免的杂质。
[0014]实施例2一种超高韧性的Al
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Mg
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高韧性的Al
‑
Mg
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Si合金材料，其特征在于，按质量百分比计，所述Al
‑
Mg
‑
Si合金材料包括以下组分：硅0.3
‑
0.5%、铁0.12
‑
0.25%、铜0.07
‑
0.12%、镁0.3
‑
0.6%、锰0.02
‑
0.1%、钛0.02
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0.05%，余量为铝及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的超高韧性的Al
‑
Mg
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Si合金材料，其特征在于，所述Al
‑
Mg
‑
Si合金材料的折弯角度：沿挤压方向≥155
°
，垂直挤压方向≥155
°
；平均晶粒尺寸：≤100μm；所述Al
‑
Mg
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Si合金材料的T7压溃无裂纹，T7经130℃*1000h热稳定后性能满足：抗拉强度≥205 MPa，屈服强度≥180 MPa，延伸率A50≥10％。3.一种超高韧性的Al
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Mg
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Si合金材料的应用，其特征在于，权利要求1或2所述的超高韧性的Al
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈圆圆，王庆庆，彭俊芳，
申请(专利权)人：江苏亚太航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：