本发明专利技术涉及一种铝锌镁合金,所述合金包括:锌1-3wt%,铝3-9wt%,钛0.5-0.9wt%,锆0.07-0.14wt%,铼0.02-0.11wt%,其余包括镁和不可避免的杂质。所述合金还可以包括钇、锰、锶、铌。本发明专利技术所述的铝锌镁合金选用向镁基中加入锌、铝、钛、锆、铼来改善镁合金的强度,并通过选取各成分的添加比例,获得了很好的强度效果。并且在制备方法中,通过三步时效处理,将铝锌镁合金沉淀硬化,所得到的铝锌镁合金的硬度非常好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属合金,具体地涉。
技术介绍
铝合金是以铝为基的合金总称。铝合金的主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。 铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类。其中,形变铝合金能承受压力加工,可加工成各种形态、规格的铝合金材,主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。而铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土I=I -Wl O锌合金是以锌为基加入其他元素组成的合金,常加的合金元素有招、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。锌合金熔点低,流动性好,易熔焊,钎焊和塑性加工,在大气中耐腐蚀,残废料便于回收和重熔;但蠕变强度低,易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备锌合金,压铸或压力加工成材。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。镁合金是21世纪的绿色金属结构材料,其密度小(I. 8g/cm3左右),比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。镁合金的主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。镁合金主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。按成型方法,镁合金分为变形镁合金和铸造镁合金两类。但是,现有镁合金由于室温强度和韧性指标有限,难以满足轮毂、发动机支架,减震系统等高性能结构对使用的要求。尤其是高韧性的镁合金,是比较适合用于轮毂的镁合金,但是高韧性镁合金的强度低,较低的综合性能抑制了镁合金减重效果的充分发挥,尤其是室温抗拉强度。CN 101805865A公开了一种高强镁合金管材,它含有铝、锌、锰,其含有的质量百分比为:铝Al为7. 8%-9· 2%、锌Zn为O. 2%_0· 8%、锰Mn为O. 2%_0· 5%,还含有稀土 RE,其质量百分比稀土 RE为O. 5%-2. 0%。由于稀土 RE可与铝Al反应生成Al-RE化合物,其弥散强化作用可提高合金的强度,并细化晶粒,使合金中Mgl7A112相的量减少,使原来的连续与半连续状的网状晶界结构逐渐变为断续、弥散分布的带状结构,使其细晶强化和晶界强化作用更为明显,同时稀土 RE具有强烈的固溶强化作用,提高合金在室温下的综合力学性能。CN101910443A提供无铜锻造铝合金产品及其生产方法。在一个实例中,所述合金具有以下组分约O. 01至约I. 5重量%的银;约I. O至约3. O重量%的镁;约4. O至约10. O重量%的锌;约O. 05至约O. 25重量%的锆;最大O. 15重量%的铁;最大O. 15重量%的硅;和包括铝、杂质元素(偶存元素)和杂质的剩余物。在一个实例中,所述合金可以用于制造航空器的结构元件。 CN1974807A公开了一种高性能镁合金的制备方法,它是以镁、铝、锌、锰为原料,以稀土元素-镧为晶粒细化添加剂,在真空状态中,在氩气保护下,在水循环冷却下,在熔炼炉中,镁、铝、锌、锰、镧熔炼成合金熔液,并进行化学反应,在720°C ±5°C静置5-10min,在680°C ±5°C时浇铸成型镁合金棒,经切割、精车、机械抛光,制成高性能镁合金棒,清除了镁合金中的有害物质,金相组织致密均匀,晶粒细化,晶粒尺寸< 40 μ m,镁合金机械性能大幅度提闻,其抗拉强度可提闻至260MPa,与传统AZ91铸态性能相比,其抗拉强度可提闻62. 5%,延伸率可提高8倍,合金内部组织致密性增强,机械性能稳定优良,本制备方法工艺流程短,污染环境小,是理想的高性能镁合金的制备方法。武汉理工大学的姚三九等人研究了 Zn、Al含量对高锌镁合金的密度、显微组织和力学性能的影响。结果表明,含锌(质量分数)20-25%、铝5-10%之间的镁合金的着火点高于740°C,密度约为2. 2g/cm3,可采用常规熔炼方法熔炼。该材料的强度σ b为145_164MPa,有希望发展成为一类新型的镁合金。(高锌镁合金研究,姚三九、刘卫华,特种铸造及有色合金,2001. 5)重庆大学的蒋德平、龙思远等为了改善Mg-Al-Mn合金的常温性能,作者在挤压铸造条件下研究了铝、锌含量及固溶时效处理对AM60B合金的组织及力学性能的影响。实验结果表明,材料的抗拉强度随铝含量的增加而提高,屈服强度变化不大,但延伸率急剧下降;随着锌含量的增加,抗拉强度、延伸率均呈下降趋势,屈服强度略有提高。固溶时效使Y-Mg17Al12相呈粒状和片状存在于原晶界、并弥散分布于晶内,抗拉强度得到提高,延伸率得到改善,但合金的屈服强度变化不大。(铝、锌及热处理对Mg-Al-Mn合金组织及力学性能的影响,蒋德平,龙思远等,重庆大学学报,2006. 29 (12))因此,对高强度和高韧性的镁合金存在需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术的目的之一在于提供一种铝锌镁合金的制备方法,所述的铝锌镁合金的制备方法包括(a)制备镁基合金的熔融体,所述熔融体由以下组成锌l_3wt%,铝3_9wt%,钛O. 5-0. 9wt%,锆O. 07-0. 14wt%,铼O. 02-0. I lwt%,其余包括镁和不可避免的杂质;将预热后的合金锭放入坩埚进行熔化,得到凝固体;(b)搅拌、精炼凝固体,并保温;(C)降温出炉,经挤压凝固体得到锻造品;(d)固溶热处理步骤(C)得到的锻造品;和(e)时效处理。本专利技术所述铝锌镁合金的制备方法中,步骤(a)所述熔融体还包括钇O. 01-0. 14wt% ;优选还包括约O. 02-0. 7wt%的锰;优选还包括约O. 02-0. 23wt%的锶;优选还包括约O. 02-0. 23wt%的铌;本专利技术所述铝锌镁合金的制备方法中,步骤(a)所述熔融体的制备步骤为按配方比例,将预热后的合金锭放入坩埚进行熔化;优选地,所述熔化温度为650-700°C,例如6501、6601、6691、6811、6901、6961、8001等,优选 655-6751,进一步优选 667 °C。本专利技术所述步骤(a)的可选技术方案为按配方比例锌l_3wt%,铝3_9wt%,钛O. 5-0. 9wt%,锆O. 07-0. 14wt%,铼O. 02-0. I lwt%,其余包括镁和不可避免的杂质,将预热后的合金锭放入坩埚中,升温至650-700°C,并进行熔化。优选地,本专利技术步骤(b)所述精炼温度为705_750°C,例如705°C、707°C、711°C、 717°C、723°C、736°C、748°C、750°C等,优选 721-748°C,进一步优选 732°C ;所述精炼时间为 4-10min,例如 4min、4. 2min、4. 4min、5. lmin、5. 6min、6. 5min、7. 2min、8. 8min、9. 3min、9.8min、10min等,优选5. 5-7. 9min,进一步优选5.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:叶伟炳,
申请(专利权)人:东莞市闻誉实业有限公司,
类型:发明
国别省市:
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