本发明专利技术公开了一种汽车薄壁件用高强高韧含Nb免热处理铝镁合金及其制备方法，以合金总质量计，Mg的含量为4.0％～6.5％，Si的含量为1.6％～3.0％，Mn的含量为0.3％～0.5％，Ti的含量为0.05％～0.1％，Nb的含量为0.05％～0.2％，B的含量为0.01％～0.03％，RE的含量不超过0.15％，Fe的含量≤0.2％，其他不可控杂质元素含量≤0.5％，余量为Al。本发明专利技术中的合金在高压铸造工艺铸态的屈服强度最高可达210.05MPa，抗拉强度最高可达370.22MPa，延伸率最高可达12.18％。本发明专利技术属于铝合金技术领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝合金，具体涉及一种汽车薄壁件用高强高韧含nb免热处理铝镁合金及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，一体化压铸工艺生产的铝合金在汽车工业中的应用逐渐成为一种新趋势，特别是对于结构复杂的薄壁件。这些结构件不仅需要高强度，还需要较高的延展性。因此，开发适合压铸工艺的高强度、高塑性铝合金极为重要。
2、热处理是改善合金强韧性最为有效的一种途径，然而，对于具有薄壁、复杂特征的结构件来说，热处理往往会导致压铸件尺寸不稳定。主要表现在压铸件表面容易产生气泡，结构件易变形，导致极高的废品率。
3、因此，需要开发具有优异综合力学性能的免热处理铝合金，拓宽铝合金在薄壁件中的实际应用。
技术实现思路
1、为解决现有技术中压铸件尺寸不稳定，从而进一步导致铸件表面易产生气泡，结构件易变形以及废品率高等问题，本专利技术提供一种汽车薄壁件用高强高韧含nb免热处理铝镁合金及其制备方法。
2、本专利技术第一方面提供一种汽车薄壁件用高强高韧含nb免热处理铝镁合金，以合金总质量计，mg的含量为4.0％～6.5％，si的含量为1.6％～3.0％，mn的含量为0.3％～0.5％，ti的含量为0.05％～0.1％，nb的含量为0.05％～0.2％，b的含量为0.01％～0.03％，re的含量不超过0.15％，fe的含量≤0.2％，其他不可控杂质元素含量≤0.5％，余量为al。
3、作为本专利技术的一个实施例，re元素为la、ce和sc中的一种或几种。
>4、作为本专利技术的一个实施例，合金中mg和si的元素质量比为2.0～2.5：1，mn和fe的元素质量比为1.5～3.5：1，nb和b的元素质量比为5～9：1，nb和ti的元素质量比为1～1.5：1。5、作为本专利技术的一个实施例，nb元素以al-nb-b合金的形式加入，ti元素al-ti合金的形式加入。
6、作为本专利技术的一个实施例，所述其他不可控杂质元素包括o、c和na元素中的一种或几种。
7、本专利技术第二方面提供一种制备第一方面所述的合金的方法，所述方法包括：
8、s1：配料与熔炼，将si、mn、ti、al按照成分质量百分比配料后放入熔炼炉，升温至790℃～810℃直至合金全部熔化；降温至775℃～785℃，加入nb、b，待其全部熔化后搅拌30s～40s；将熔炼温度进一步降至730℃～735℃后加入mg、re；
9、s2：精炼与浇注，除气精炼30min～35min后扒渣，静置15min～20min后进行浇注，浇注温度为680℃～700℃。
10、作为本专利技术的一个实施例，步骤s1所选择元素的加入形式为：al-si中间合金，al-ti中间合金，纯度99.9％的工业纯铝，al-nb-b中间合金，纯度99.9％的工业纯镁，al-re中间合金。
11、作为本专利技术的一个实施例，步骤s2所采用的精炼气体为氩气，气体流量为9l/min～11l/min。
12、本专利技术的mg元素主要通过生成mg2si强化相，以及固溶于α-al基体的固溶强化作用提高合金的屈服强度和抗拉强度；si元素的作用是协同优化mg2si相的体积分数、尺寸和分布，以平衡强度和延展性之间的关系；nb元素和ti元素的作用是通过协调优化达到最佳的晶粒细化效果，起到抗“si毒化”效应，弥散化分布mg2si相和其他第二相的作用；mn元素的作用是优化合金中的大尺寸初生层片状β-fe相，改善合金的粘膜性，提高模具的寿命，re元素的作用是细化晶粒，通过阻碍第二相的生长从而优化其尺寸、形状和分布，以及析出al3sc、alcesi和lasi等强化相。
13、本专利技术中的合金在高压铸造工艺铸态的屈服强度最高可达210.05mpa，抗拉强度最高可达370.22mpa，延伸率最高可达12.18％。
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【技术保护点】
1.一种汽车薄壁件用高强高韧含Nb免热处理铝镁合金，其特征在于，以合金总质量计，Mg的含量为4.0％～6.5％，Si的含量为1.6％～3.0％，Mn的含量为0.3％～0.5％，Ti的含量为0.05％～0.1％，Nb的含量为0.05％～0.2％，B的含量为0.01％～0.03％，RE的含量不超过0.15％，Fe的含量≤0.2％，其他不可控杂质元素含量≤0.5％，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，RE元素为La、Ce和Sc中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，合金中Mg和Si的元素质量比为2.0～2.5：1，Mn和Fe的元素质量比为1.5～3.5：1，Nb和B的元素质量比为5～9：1，Nb和Ti的元素质量比为1～1.5：1。
4.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，Nb元素以Al-Nb-B合金的形式加入，Ti元素Al-Ti合金的形式加入。
5.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述其他不可控杂质元素包括O、C和Na元素中的一种或几种。
6.一种制备权利要求1～5任意一项所述的合金的方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S1所选择元素的加入形式为：Al-Si中间合金，Al-Ti中间合金，纯度99.9％的工业纯铝，Al-Nb-B中间合金，纯度99.9％的工业纯镁，Al-RE中间合金。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S2所采用的精炼气体为氩气，气体流量为9L/min～11L/min。
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【技术特征摘要】
1.一种汽车薄壁件用高强高韧含nb免热处理铝镁合金，其特征在于，以合金总质量计，mg的含量为4.0％～6.5％，si的含量为1.6％～3.0％，mn的含量为0.3％～0.5％，ti的含量为0.05％～0.1％，nb的含量为0.05％～0.2％，b的含量为0.01％～0.03％，re的含量不超过0.15％，fe的含量≤0.2％，其他不可控杂质元素含量≤0.5％，余量为al。
2.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，re元素为la、ce和sc中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，合金中mg和si的元素质量比为2.0～2.5：1，mn和fe的元素质量比为1.5～3.5：1，nb和b的元素质量比为5～9：1，nb和ti的元素质量比为1～1.5：...
【专利技术属性】
技术研发人员：江海涛，武晓燕，刘文强，路洪洲，郭爱民，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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