稀土Sc微合金化的AA5052铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土Sc微合金化的AA5052铝合金，各元素按质量分数的配比为：Mg 2.20％

【技术实现步骤摘要】
稀土Sc微合金化的AA5052铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有色金属
，具体涉及一种稀土Sc微合金化的AA5052铝合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]21世纪全球材料产业开始迅速扩张、高速增长，逐渐呈现专业化、精细化、智能化特征，但同时伴随有资源能耗过度、储备降低等问题。因此，提倡节能减排，实现可持续发展成为当前材料发展之必然，而针对军工、汽车方面，追求材料轻量化、绿色化是实现资源高效利用的重要举措。轻量化金属材料铝合金具备天然优势，如较高的比强度比刚度，优越的耐腐蚀性及导电导热性能，广泛应用于装饰建材、轨道交通等民用领域。近年来随着轻量化材料需求的不断增加，铝合金得到广泛的关注。目前，用于汽车车身板的变形铝合金主要有2xxx、5xxx、6xxx、7xxx铝合金，5xxx铝合金的成形性能优于其他系列铝合金，深冲性能优于6xxx铝合金，耐腐蚀性能优于2xxx、7xxx铝合金。
[0003]5052铝合金属于低Mg、不可热处理强化铝合金，具有质量轻、中等强度、耐腐蚀性和焊接性良好及易加工成型等一系列优异的性能。但5052铝合金在铸造及后续加工过程中容易出现裂纹等缺陷，严重影响其表面质量。因此，亟需开发出一种抗开裂、强度高、耐腐蚀性能好等综合性能优异的铝合金。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种抗开裂、强度高、耐腐蚀性能好等综合性能优异的稀土Sc微合金化的AA5052铝合金及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种稀土Sc微合金化的AA5052铝合金，各元素按质量分数的配比为：Mg 2.20％
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2.80％、Si 0.08％
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0.10％、Cu 0.08％
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0.11％、Mn 0.09％
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0.10％、Fe 0.28％
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0.37％、Cr 0.1％
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0.35％、Zn 0.10％
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0.11％、Sc 0.20％
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0.30％和余量的Al。
[0006]进一步的，各元素按质量分数的配比为：Mg 2.4％、Si 0.10％、Cu 0.1％、Mn 0.10％、Fe 0.3％、Cr 0.1％、Zn 0.1％、Sc 0.20％
‑
0.30％、Al 96.5％
‑
96.6％。
[0007]进一步的，各元素按质量分数的配比为：Mg 2.4％、Si 0.10％、Cu 0.1％、Mn 0.10％、Fe 0.3％、Cr 0.1％、Zn 0.1％、Sc 0.30％、Al 96.5％。
[0008]本专利技术提供一种稀土Sc微合金化的AA5052铝合金的制备方法，包括如下步骤：
[0009](1)按照各元素的质量分数的配比，称取纯铝锭、纯镁锭、Al
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Mn中间合金、Al
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Si中间合金、Al
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Cr中间合金、Al
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Fe中间合金、Cu
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Zn中间合金以及Al
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Sc中间合金，作为配料：
[0010](2)首先将纯铝锭放入200℃预热好的坩埚中，然后加热到730℃使其完全融化，熔体温度升高到760℃；
[0011](3)扒渣后，加入Al
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Mn中间合金和Al
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Si中间合金，等待其完全融化，加入Al
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Cr中间合金，等待其完全融化，随后加入Al
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Fe中间合金、Cu
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Zn中间合金，等待其完全融化；
[0012](4)扒渣后，待熔体温度下降到730℃时，加入Al
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Sc中间合金，随后加入纯镁锭，搅拌至纯镁锭完全融化；
[0013](5)扒渣后，在710℃静置10分钟，使用冷模完成熔体的浇铸，获得合金铸锭。
[0014]进一步的，步骤(4)中使用铝箔包裹Al
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Sc中间合金和纯镁锭，并迅速将Al
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Sc中间合金和纯镁锭按入熔体底部，再用覆盖剂对熔体进行覆盖。
[0015]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0016]本专利技术通过稀土Sc元素微合金化，并合理化优化成分设计，制备得到的新型AA5052铝合金具有良好的焊接性能和抗腐蚀性能，有效减小开裂，抗拉强度明显提升，同是也改善了其受热易软化的问题。
[0017]Mg和Cr元素是提高合金强度的主要元素。这是由于Mg元素固溶强化和Al7Cr相弥散造成的。Mn可提高合金抵抗外界腐蚀的能力，阻止晶粒粗化以及降低杂质元素的危害作用，提高合金的再结晶温度。Cu会与Al、Mg相互反应组成A12CuMg相并形成GP区，提高合金强度。同时，合金中加入0.2％
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0.3％的Sc，可以显著细化铸态组织、提高合金的强度，并有效的抑制合金发生在结晶晶粒长大，提高合金的再结晶温度。
附图说明
[0018]图1为本专利技术对比例1、对比例2、实施例3、实施例4制备得到的铝合金的应力应变曲线；
[0019]图2为对比例1(a)、对比例2(b)、实施例3(c)、实施例4(d)制备得到的铝合金的金相组织图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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。
[0021]实施例1
[0022]本实施例提供一种稀土Sc微合金化的AA5052铝合金，Mg 2.4％、Si 0.10％、Cu 0.1％、Mn 0.10％、Fe 0.3％、Cr 0.1％、Zn 0.1％、Sc 0.20％、Al 96.6％。
[0023]实施例2
[0024]本实施例提供一种稀土Sc微合金化的AA5052铝合金，Mg 2.4％、Si 0.10％、Cu 0.1％、Mn 0.10％、Fe 0.3％、Cr 0.1％、Zn 0.1％、Sc 0.30％、Al 96.5％。
[0025]实施例3
[0026]本实施例提供一种稀土Sc微合金化的AA5052铝合金的制备方法，包括如下步骤：
[0027](1)按照96.6％Al、2.4％Mg、0.1％Mn、0.1％Si、0.1％Cr、0.3％Fe、0.1％Cu、0.1％Zn、0.2％Sc的质量百分比，称取413.5g纯铝锭、12g纯镁锭、5gAl
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10Mn中间合金、2.5gAl
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20Si中间合金、1gAl
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50Cr中间合金、15gAl
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10Fe中间合金、1gCu
‑
Zn中间合金以及50gAl
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土Sc微合金化的AA5052铝合金，其特征在于：各元素按质量分数的配比为：Mg 2.20％
‑
2.80％、Si 0.08％
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0.10％、Cu 0.08％
‑
0.11％、Mn 0.09％
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0.10％、Fe 0.28％
‑
0.37％、Cr 0.1％
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0.35％、Zn 0.10％
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0.11％、Sc 0.20％
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0.30％和余量的Al。2.根据权利要求1所述的稀土Sc微合金化的AA5052铝合金，其特征在于：各元素按质量分数的配比为：Mg 2.4％、Si 0.10％、Cu 0.1％、Mn 0.10％、Fe 0.3％、Cr 0.1％、Zn0.1％、Sc 0.20％
‑
0.30％、Al 96.5％
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96.6％。3.根据权利要求2所述的稀土Sc微合金化的AA5052铝合金，其特征在于：各元素按质量分数的配比为：Mg 2.4％、Si 0.10％、Cu 0.1％、Mn 0.10％、Fe 0.3％、Cr 0.1％、Zn0.1％、Sc 0.30％、Al 96.5％。4.一种用于制备权利要求1
‑
3所述的稀土Sc微合金化的AA5052铝合金的制备方法，其特征在于：包括如...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨红梅，李洋，何嘉雯，陈凤凤，李萌蘖，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：