一种含有稀土成份的铝合金材料的制作方法

[0001]
本发明涉及铝合金材料技术领域，具体是一种含有稀土成份的铝合金材料。


背景技术：

[0002]
铝合金是以铝为基础，添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金强度接近合金钢，刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性。
[0003]
在实际的使用过程中，铝合金的抗腐蚀和强度性能易出现不稳定的情况，绝大部分原因是铝合金的工作环境对铝合金的性能产生了较大的影响，因此需要进一步提高铝合金的抗腐蚀性和强度。
[0004]
针对上述问题，现在设计一种改进的含有稀土成份的铝合金材料。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种含有稀土成份的铝合金材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007]
一种含有稀土成份的铝合金材料，各组分及其重量百分比为：镁0.08％、铁0.016％、硅0.03％、钪0.03％、钇0.03％、镨0.05％、锆0.22％、铜1.5％、锰0.4％，其余为铝，其具体制备步骤包括：
[0008]
步骤1：先对铝合金各组分材料进行配比；
[0009]
步骤2：把步骤1中配比好的各组分材料放入熔炉中进行熔炼；
[0010]
步骤3：对步骤2中熔炉内的金属熔液进行精炼，除去金属熔液中的杂质和气体；
[0011]
步骤4：把步骤3中的金属熔液倒入到模具中进行浇筑；
[0012]
步骤5：对步骤4浇筑好的合金铸锭进行均质化处理；
[0013]
步骤6：对步骤5处理后的合金铸锭进行预热和轧制；
[0014]
步骤7：对步骤6轧制后的合金铸锭进行时效处理，最终得到铝合金。
[0015]
作为本发明进一步的方案：熔炼时，在690～730℃温度条件下，先把高纯度的纯铝放入熔炉中，待纯铝完全熔融后，在加入配比好的硅0.03％、钪0.03％、钇0.03％、镨0.05％、锆0.22％、铜1.5％，并利用搅拌设备充分进行搅拌，搅拌设备搅拌时间不少于2小时，然后再加入镁0.08％、铁0.016％、锰0.4％，利用搅拌设备充分进行搅拌，搅拌设备搅拌时间不少于3小时，使金属原料充分熔炼，同时通过搅拌设备对熔炉内部进行混合搅拌。
[0016]
作为本发明再进一步的方案：精炼时，先在完全熔化的金属熔液中精炼剂进行除气处理，并利用搅拌设备进行充分搅拌，搅拌时间不低于20分钟，然后向熔炉内吹入惰性气体进行除杂作业，并利用搅拌设备进行充分搅拌，搅拌时间不低于30分钟，精炼时金属熔液的温度维持在750℃～770℃的范围内。
[0017]
作为本发明再进一步的方案：压铸时，浇注温度695～723℃，料柄厚度40毫米，模具温度160℃～175℃，压射力为320kn，锤头直径为63毫米，压射压力120mpa，压射时间3秒，冷却时间4秒，留模时间13秒，浇筑完毕后，充分静置后将金属熔液浇入温度为460～500℃的金属模具内，即可获得合金铸锭。
[0018]
作为本发明再进一步的方案：均质化处理时，将获得的合金铸锭进行三级均匀化处理，第一阶段在310℃～370℃下保温4～17h，第二阶段在420℃～500℃下保温20～40h，第三阶段在460℃～500℃下保温20～40h。
[0019]
作为本发明再进一步的方案：预热和轧制时，预热温度为550℃，保温时间为5小时；在690℃静置40分钟后，进行铸条，随后导入轧机的温度为530℃～580℃，导出温度为330℃～410℃，终轧温度120℃-230℃。
[0020]
作为本发明再进一步的方案：时效处理时，对轧制后的合金进行时效处理，时效温度110℃～150℃，时效时间为10～30h，最终获得所述铝合金。
[0021]
作为本发明再进一步的方案：精炼后应进行充分静置，静置时间大于45分钟。
[0022]
作为本发明再进一步的方案：在熔炼时，需要充分进行搅拌，搅拌时间不少于6小时。
[0023]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0024]
铝合金中合理的添加有稀有元素钪，能够有效增加铝合金的拉伸强度和耐热性；铝合金中合理的添加有稀有元素钇，能够有效增加铝合金的抗氧化性和延展性；铝合金中合理的添加有稀有元素镨，能够有效增加铝合金的抗氧化性；采用三级均匀化热处理工艺，进一步提高铝合金的强度与断裂韧性；同时在稀有金属钪、镨和钇在金属熔液中反应，可以净化熔体，降低铝合金熔液中的杂质和含气量，而且有利于细化晶粒；并且通过轧制的方式形成的铝合金材料具有更高的强度和更好的耐磨性，提高了电子产品的外壳的使用寿命。
具体实施方式
[0025]
下面将结合本发明具体实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0026]
本发明实施例中，一种含有稀土成份的铝合金材料，包括以下步骤：
[0027]
(1)配比原料：各组分及其重量百分比为：镁0.08％、铁0.016％、硅0.03％、钪0.03％、钇0.03％、镨0.05％、锆0.22％、铜1.5％、锰0.4％，其余为铝；
[0028]
(2)熔炼：在690℃～730℃温度条件下，先把高纯度的纯铝放入熔炉中，待纯铝完全熔融后，在加入配比好的硅0.03％、钪0.03％、钇0.03％、镨0.05％、锆0.22％、铜1.5％，并利用搅拌设备充分进行搅拌，搅拌设备搅拌时间不少于2小时，然后再加入镁0.08％、铁0.016％、锰0.4％，利用搅拌设备充分进行搅拌，搅拌设备搅拌时间不少于3小时，使金属原料充分熔炼，同时通过搅拌设备对熔炉内部进行混合搅拌；
[0029]
(3)精炼：先在完全熔化的金属熔液中精炼剂进行除气处理，并利用搅拌设备进行充分搅拌，搅拌时间不低于20分钟，然后向熔炉内吹入惰性气体进行除杂作业，并利用搅拌设备进行充分搅拌，搅拌时间不低于30分钟，精炼时金属熔液的温度维持在750℃～770℃
的范围内；
[0030]
(4)压铸：浇注温度695℃～723℃，料柄厚度40毫米，模具温度160～175℃，压射力为320kn，锤头直径为63毫米，压射压力120mpa，压射时间3秒，冷却时间4秒，留模时间13秒，浇筑完毕后，充分静置后将金属熔液浇入温度为460℃～500℃的金属模具内，即可获得合金铸锭；
[0031]
(5)均质化处理：将获得的合金铸锭进行三级均匀化处理，第一阶段在310～370℃下保温4～17h，第二阶段在420～500℃下保温20～40h，第三阶段在460～500℃下保温20～40h；
[0032]
(6)预热和轧制：预热温度为550℃，保温时间为5小时；在690℃静置40分钟后，进行铸条，随后导入轧机的温度为530℃～580℃，导出温度为330℃～410℃，终轧温度120℃-230℃。
[0033]
(7)时效处理：对轧制后的合金进行时效处理，时效温度110℃～150℃，时效时间为10～30h，最终获得所述铝合金。
[0034]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
[0035]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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