CN111926226A - 一种高强塑性铝合金及其制备方法 - Google Patents
一种高强塑性铝合金及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111926226A CN111926226A CN202010807125.0A CN202010807125A CN111926226A CN 111926226 A CN111926226 A CN 111926226A CN 202010807125 A CN202010807125 A CN 202010807125A CN 111926226 A CN111926226 A CN 111926226A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- aluminum alloy
- extrusion
- preheated
- strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 78
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 88
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 88
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 58
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 21
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 6
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000011825 aerospace material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 2
- 229910018131 Al-Mn Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910018461 Al—Mn Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 4
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- 229910021323 Mg17Al12 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000691 Re alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017818 Cu—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
- C22C21/16—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/057—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with copper as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
本发明涉及金属材料及其加工技术领域,公开了一种高强塑性铝合金及其制备方法,该铝合金成分含量为:Cu的质量分数为5%~6%,Mg的质量分数为0.2%~1.0%,Ag的质量分数为0.2~0.5%,Mn的质量分数为0.2~0.4%,且合金元素的质量分数≤10%,余量为Al。通过合理控制该铝合金中Cu、Mg、Ag和Mn的含量,使该铝合金兼具高强度和高塑性。制备方法:一、熔炼和铸造得到铝合金铸锭;二、均匀化处理;三、挤压变形得到高强韧铝合金。其变形态的强度、塑韧性等机械性能优于传统的商用变形铝合金2D70,铸态综合机械性能优于传统的商用铸造铝合金2024,适用于航空航天材料。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料及其加工技术领域,具体涉及一种高强塑性铝合金及其制备方法。
背景技术
铝及铝合金,由于其低密度、高比强度、储量丰富易回收等优异性能,被誉为“21世纪绿色环保工程材料”,在实现交通工具轻量化、器件轻薄小型化、节能减排绿色发展等方面具有巨大发展前景。
腹鳍是安装在飞机腹部的气动部件,相当于飞机垂尾,其主要作用是增加飞机的航向稳定性与操纵稳定性,特别是在大迎角飞行中,能有效减缓飞机的飘摆,因而该部件对高机动飞机不可缺少。飞机腹鳍结构通常分为两种:一种是固定式腹鳍,另一种是单片可折叠活动式大腹鳍。随着飞机的大量使用,曾多次出现腹鳍部位断裂,最长裂纹达100mm,严重危及飞行安全,影响任务的完成,同时也大大增加了保障人员的工作量和装备维修费用。因此,开发低成本高强韧铝合金对于拓展铝合金的应用在航空航天材料具有重要意义。
发明内容
基于以上问题,本发明提供一种高强塑性铝合金及其制备方法,本发明设计的铝合金中仅含微量Cu、Mg、Ag和Mn常规合金元素,不含任何稀土元素及贵重元素,原料储量丰富,铝合金经过一次挤压成型,加工工艺简单价格低廉;此外,合金元素总含量低于10wt.%,成本低,保持了铝合金的低密度优势的同时,还具有高强度和一定的韧性,其室温屈服强度高达486~570MPa,抗拉强度达584~630MPa,延伸率为9.0%以上,力学性能高于部分高强Al-RE系合金和铝合金,适用于航空航天材料。
为实现上述技术效果,本发明提供了一种高强塑性铝合金,包括Cu、Mg、Ag、Mn元素,各元素在铝合金中的质量百分含量为:Cu为5%~6%、Mg为0.2%~1.0%,Ag为0.2~0.5%,Mn为0.2~0.4%,余量为Al。
为实现上述技术效果,本发明还提供了一种高强塑性铝合金的制备方法,包括如下步骤:
S1、合金熔炼与浇铸:按照铝合金中Cu为5%~6%、Mg为0.2%~1.0%、Ag为0.2~0.5%、Mn为0.2~0.4%、余量为Al,称取适量纯Al、纯Mg及Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金;先将纯Al、纯Mg、Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金分开在160℃下预热15-30分钟;在电阻炉中加热纯铝,在680-760℃保温使母料全部熔化,然后加入预热过的纯Mg、Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金,升温至680~760℃后保温15~30分钟,待合金化元素完全熔解形成金属液,搅拌均匀,静置保温15~30分钟后降温到700℃,浇铸成铝合金铸锭,冷却至室温;
S2、均匀化处理:将合金锭置于电阻加热炉中进行均匀化处理,得到均匀化处理后合金锭;
S3、热挤压变形:分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预热处理,得到预热处理合金和预热处理挤压模具,然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形,得到低合金高强韧铝合金型材。
进一步地,将熔融的金属液浇注到预热至200~300℃的铁铸模中。
进一步地,均化处理过程为双级均匀化处理,具体操作方法为:先将合金锭在310~330℃下保温10~15h,然后升温至560~590℃下保温4~8h。
进一步地,先将铝合金铸锭和挤压模具在400~450℃预热2~4h,然后在挤压比为10~15:1,挤压速度为2~4m/min条件下进行正向挤压。
进一步地,冷却的方式为空冷。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)本发明设计的高强塑性铝合金中仅含微量Cu、Mg、Ag和Mn常规合金元素,不含任何稀土元素及贵重元素,原料储量丰富,价格低廉;此外,合金元素总含量低于10wt.%,成本低、密度低;
2)本发明设计的高强塑性铝合金中低合金化效果显著,合金元素总含量≤10wt.%,保持了铝合金的低密度优势的同时,还具有高强度和一定的韧性,其室温屈服强度高达486~540MPa,抗拉强度达584~630MPa,延伸率为9.0%以上,力学性能高于部分高强Al-RE系合金和铝合金,适用于航空航天材料。
3)本发明设计的高强塑性铝合金经过一次挤压成型,即可得到表面质量优良的高强韧铝合金挤压棒材,加工工艺简单。
附图说明
图1为实施例2中的方法制得的高强塑性铝合金的显微组织图。
图2为实施例3中的方法制得的高强塑性铝合金的显微组织图。
图3为实施例4中的方法制得的高强塑性铝合金的显微组织图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1:
一种高强塑性铝合金,包括Cu、Mg、Ag、Mn元素,各元素在铝合金中的质量百分含量为:Cu为5%~6%、Mg为0.2%~1.0%,Ag为0.2~0.5%,Mn为0.2~0.4%,余量为Al。
本实施例中的高强塑性铝合金具体是按以下步骤完成的:
S1、合金熔炼与浇铸:按照铝合金中Cu为5%~6%、Mg为0.2%~1.0%、Ag为0.2~0.5%、Mn为0.2~0.4%、余量为Al,称取适量纯Al、纯Mg及Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金;先将纯Al、纯Mg、Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金分开在160℃下预热15-30分钟;在电阻炉中加热纯铝,在680-760℃保温使母料全部熔化,然后加入预热过的纯Mg、Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金,升温至680~760℃后保温15~30分钟,待合金化元素完全熔解形成金属液,搅拌均匀,静置保温15~30分钟后降温到700℃,浇铸成铝合金铸锭,冷却至室温;
S2、均匀化处理:将合金锭置于电阻加热炉中进行双级均匀化处理,得到均匀化处理后合金锭;
S3、热挤压变形:分别先对均匀化处理后合金锭和挤压模具进行预热处理,得到预热处理合金和预热处理挤压模具,然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形,得到低合金高强韧铝合金型材,适用于航空航天材料。
在本实施例中,Al-Cu系合金具有较高的综合力学性能,在保证铝合金低密度特性的前提下,能够实现低成本和高强目标。Mg在铝合金中具有固溶强化和沉淀析出强化的作用,且Mg的价格低廉,Mg合金化可显著降低合金的制造成本;在Al-Cu系合金中加入Mg可抑制低熔点相Mg17Al12相的生成,而生成热稳定性高的Al2Cu相和(Mg,Al)2Cu相,显著改善Al-Cu系合金的硬度、抗拉强度以及抗蠕变性能;此外,Mg还可以在熔炼中生成致密的MgO薄膜,起到阻燃的作用,还可以细化晶粒,进一步提高合金的力学性能。Mn本身对于合金耐蚀性的影响并不大,但其可以很好地抑制Fe等杂质元素的不利影响,提高合金的耐蚀性;此外,生成的高熔点Al-Mn相可显著提升合金热稳定性和抗蠕变性能;但随着Mn元素的增多,细小的Al-Mn相会成长为粗大相,消耗更多的Al元素,且难以固溶,不利于纳米第二相的析出,因此添加量不宜过多。
在Al-Cu-Mg三元相图中通过改变合金成分中的Cu/Al比,可以控制合金凝固路径,生成不同的初生相。但随着合金元素总含量的增加,初生粗大脆性第二相数量显著增加,通常会导致合金的延伸率显著降低。因此,为了保证合金的高强度和一定的韧性,以及较低的合金成本,本实施例设计的高强韧铝合金中合金元素(合金元素由Al、Cu和Mg)的总含量低于10wt.%。在本实施例设计的高强韧铝合金中,Ag、Mn元素的微合金化,不仅阻碍了低熔点相Mg17Al12的生成,更有利于生成热稳定相(Al2Cu、(Mg,Al)2Cu、Al-Mn相),显著提高合金的强度、韧性和抗蠕变性能,Mn元素有利于消耗合金中的杂质Fe,提高合金的耐蚀性。而铸态合金经挤压变形后,能消除铸造缺陷,使Al基体发生动态再结晶,形成由细小的再结晶晶粒和粗大的未再结晶区组成的双峰晶粒组织,实现细晶强化和织构强化;此外,挤压变形过程中形成的动态纳米析出相Al2Cu、(Mg,Al)2Cu相,弥散分布于再结晶晶粒和未再结晶区中,显著提高合金强度。
本实施例中合金锭的浇铸方法为:将熔融的金属液浇注到预热至200~300℃的铁铸模中。均化处理过程为双级均匀化处理,具体操作方法为:先将合金锭在310~330℃下保温10~15h,然后升温至560~590℃下保温4~8h。热挤压具体为:先将铝合金铸锭和挤压模具在400~450℃预热2~4h,然后在挤压比为10~15:1,挤压速度为2~4m/min条件下进行正向挤压。
实施例2:
本实施例按照如下步骤制备高强塑性铝合金并进行性能测试:
一、铸造:按照铝合金中Cu的质量分数为5%,Mg的质量分数为0.2%,Ag的质量分数为0.2%,Mn的质量分数为0.2%,余量为Al。称取适量纯Al、纯Mg及Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金;先将纯Al置于坩埚中,升温至760℃,在温度为760℃保温纯Al完全熔化,然后依次加入纯Mg和Al-Cu中间合金、Al-Ag中间合金、Al-Mn中间合金,在温度为760℃,机械搅拌15min,然后降温至700℃静置15min,得到合金熔体,浇铸到300℃的铁铸模中,得到铝合金铸锭,空冷至室温。
二、均匀化处理:将铝合金铸锭置于电阻加热炉中,310℃下保温15h,然后升温至560℃下保温8h,得到均匀化处理后合金;
三、挤压变形:在挤压变形温度下分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预处理,挤压变形温度为420℃,得到预热处理合金和预热处理挤压模具,然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形,挤压变形参数为:挤压变形温度为420℃,挤压速度为2m/min,挤压比为12:1,得到高强韧铝合金,其显微组织图如图1所示。
经室温拉伸测试,可知实施例2得到的高强韧铝合金的抗拉强度为615MPa,屈服强度为522MPa,延伸率为9.8%。
实施例3:
本实施例按照如下步骤制备高强塑性铝合金并进行性能测试:
一、铸造:按照铝合金中Cu的质量分数为5.5%,Mg的质量分数为0.6%,Ag的质量分数为0.3%,Mn的质量分数为0.3%,余量为Al。称取适量纯Al、纯Mg及Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金;先将纯Al置于坩埚中,升温至760℃,在温度为760℃保温纯Al完全熔化,然后依次加入纯Mg和Al-Cu中间合金、Al-Ag中间合金、Al-Mn中间合金,在温度为760℃,机械搅拌15min,然后降温至700℃静置15min,得到合金熔体,浇铸到300℃的铁铸模中,得到铝合金铸锭,空冷至室温。
二、均匀化处理:将铝合金铸锭置于电阻加热炉中,320℃下保温12h,然后升温至580℃下保温6h,得到均匀化处理后合金;
三、挤压变形:在挤压变形温度下分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预热处理,挤压变形温度为425℃,得到预热处理合金和预热处理挤压模具,然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形,挤压变形参数为:挤压变形温度为425℃,挤压速率为3m/min,挤压比为12:1,得到高强韧铝合金,其显微组织图如图2所示。
经室温拉伸测试,可知实施例3得到的高强韧铝合金的抗拉强度为638MPa,屈服强度为559MPa,延伸率为9.3%。
实施例4:
本实施例按照如下步骤制备高强塑性铝合金并进行性能测试:
一、铸造:按照铝合金中Cu的质量分数为6%,Mg的质量分数为1%,Ag的质量分数为0.5%,Mn的质量分数为0.4%,余量为Al。称取适量纯Al、纯Mg及Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金;先将纯Al置于坩埚中,升温至760℃,在温度为760℃保温纯Al完全熔化,然后依次加入纯Mg和Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金,在温度为760℃,机械搅拌15min,然后降温至700℃静置15min,得到合金熔体,再采用金属模水冷凝固工艺将合金熔体制成铸锭,得到铝合金铸锭;Cu的质量分数为6%,Mg的质量分数为1%,Ag的质量分数为0.5%,Mn的质量分数为0.4%,余量为Al。
二、均匀化处理:将铝合金铸锭置于电阻加热炉中,在330℃下保温8h,然后升温至590℃下保温4h,得到均匀化处理后合金;
三、挤压变形:在挤压变形温度下分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预热处理,挤压变形温度为450℃,得到预热处理合金和预热处理挤压模具,然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形,挤压变形参数为:挤压变形温度为450℃,挤压速度为4m/min,挤压比为12:1,得到高强韧铝合金,其显微组织图如图3所示。
经室温拉伸测试,可知实施例4得到的高强韧铝合金的屈服强度为548MPa,抗拉强度为621MPa,延伸率为9.7%。
根据国标GB228-2002的标准,将实施例1至实施例3中制备的合金加工成标准拉伸试样,试样为圆棒状,圆棒的轴线方向和挤压方向一致,进行室温拉伸试验,测试各样品的力学性能,测试结果见表1。
表1各样品力学性能测试结果
合金 | 抗拉强度/MPa | 屈服强度/MPa | 延伸率/% |
实施例2 | 615 | 522 | 9.8 |
实施例3 | 638 | 559 | 9.3 |
实施例4 | 621 | 548 | 9.7 |
2D70 | 460 | 415 | 7 |
2024 | 455 | 380 | 5 |
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程,并非用以限制本发明的专利保护范围,本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种高强塑性铝合金,其特征在于,包括Cu、Mg、Ag、Mn元素,各元素在铝合金中的质量百分含量为:Cu为5%~6%、Mg为0.2%~1.0%,Ag为0.2~0.5%,Mn为0.2~0.4%,余量为Al。
2.一种高强塑性铝合金的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、合金熔炼与浇铸:按照铝合金中Cu为5%~6%、Mg为0.2%~1.0%、Ag为0.2~0.5%、Mn为0.2~0.4%、余量为Al,称取适量纯Al、纯Mg及Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金;先将纯Al、纯Mg、Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金分开在160℃下预热15-30分钟;在电阻炉中加热纯铝,在680-760℃保温使母料全部熔化,然后加入预热过的纯Mg、Al-20wt%Cu、Al-20wt%Ag和Al-10wt%Mn中间合金,升温至680~760℃后保温15~30分钟,待合金化元素完全熔解形成金属液,搅拌均匀,静置保温15~30分钟后降温到700℃,浇铸成铝合金铸锭,冷却至室温;
S2、均匀化处理:将合金锭置于电阻加热炉中进行均匀化处理,得到均匀化处理后合金锭;
S3、热挤压变形:分别先对均匀化处理后合金和挤压模具进行预热处理,得到预热处理合金和预热处理挤压模具,然后将预热处理合金放入预热处理挤压模具中进行挤压变形,得到低合金高强韧铝合金型材。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,合金锭的浇铸方法为:将熔融的金属液浇注到预热至200~300℃的铁铸模中。
4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述均化处理过程为双级均匀化处理,具体操作方法为:先将合金锭在310~330℃下保温10~15h,然后升温至560~590℃下保温4~8h。
5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述热挤压具体为:先将所述铝合金铸锭和挤压模具在400~450℃预热2~4h,然后在挤压比为10~15:1,挤压速度为2~4m/min条件下进行正向挤压。
6.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述冷却的方式为空冷。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010807125.0A CN111926226B (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 一种高强塑性铝合金及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010807125.0A CN111926226B (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 一种高强塑性铝合金及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111926226A true CN111926226A (zh) | 2020-11-13 |
CN111926226B CN111926226B (zh) | 2021-12-14 |
Family
ID=73311998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010807125.0A Expired - Fee Related CN111926226B (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 一种高强塑性铝合金及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111926226B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114855039A (zh) * | 2021-02-03 | 2022-08-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种Al-Cu-Mg-Ag合金及其制备方法和应用 |
CN114875286A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-09 | 山东南山铝业股份有限公司 | 不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62112748A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-23 | ベ−・ベ−・ツエ−・アクチエンゲゼルシヤフト・ブラウン・ボヴエリ・ウント・コンパニイ | アルミニウム鍛造合金 |
US5652063A (en) * | 1995-03-22 | 1997-07-29 | Aluminum Company Of America | Sheet or plate product made from a substantially vanadium-free aluminum alloy |
US5800927A (en) * | 1995-03-22 | 1998-09-01 | Aluminum Company Of America | Vanadium-free, lithium-free, aluminum alloy suitable for sheet and plate aerospace products |
JP2001181771A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-07-03 | Kobe Steel Ltd | 高強度耐熱アルミニウム合金材 |
CN101245430A (zh) * | 2008-04-02 | 2008-08-20 | 中南大学 | 一种高耐热性Al-Cu-Mg-Ag合金 |
CN101876041A (zh) * | 2009-12-25 | 2010-11-03 | 中南大学 | 一种Al-Cu-Mg-Ag系超细晶耐热铝合金的制备方法 |
CN105369084A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-03-02 | 北京工业大学 | 一种微量添加Er的高镁铝合金均匀化退火及挤压变形工艺 |
CN105525234A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-04-27 | 季梅 | 测试固溶时效处理对含Zr、Mn的Al-Cu-Mg-Ag合金性能影响的方法 |
CN106756675A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-05-31 | 山东南山铝业股份有限公司 | 航空用铝合金板材及其生产方法 |
CN108754255A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-06 | 山东南山铝业股份有限公司 | 一种6061铝合金及其加工方法 |
CN111118358A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-08 | 北京工业大学 | 一种含Er的可铸造的变形Al-Cu合金 |
-
2020
- 2020-08-12 CN CN202010807125.0A patent/CN111926226B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62112748A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-23 | ベ−・ベ−・ツエ−・アクチエンゲゼルシヤフト・ブラウン・ボヴエリ・ウント・コンパニイ | アルミニウム鍛造合金 |
US5652063A (en) * | 1995-03-22 | 1997-07-29 | Aluminum Company Of America | Sheet or plate product made from a substantially vanadium-free aluminum alloy |
US5800927A (en) * | 1995-03-22 | 1998-09-01 | Aluminum Company Of America | Vanadium-free, lithium-free, aluminum alloy suitable for sheet and plate aerospace products |
JP2001181771A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-07-03 | Kobe Steel Ltd | 高強度耐熱アルミニウム合金材 |
CN101245430A (zh) * | 2008-04-02 | 2008-08-20 | 中南大学 | 一种高耐热性Al-Cu-Mg-Ag合金 |
CN101876041A (zh) * | 2009-12-25 | 2010-11-03 | 中南大学 | 一种Al-Cu-Mg-Ag系超细晶耐热铝合金的制备方法 |
CN105525234A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-04-27 | 季梅 | 测试固溶时效处理对含Zr、Mn的Al-Cu-Mg-Ag合金性能影响的方法 |
CN105369084A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-03-02 | 北京工业大学 | 一种微量添加Er的高镁铝合金均匀化退火及挤压变形工艺 |
CN106756675A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-05-31 | 山东南山铝业股份有限公司 | 航空用铝合金板材及其生产方法 |
CN108754255A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-06 | 山东南山铝业股份有限公司 | 一种6061铝合金及其加工方法 |
CN111118358A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-08 | 北京工业大学 | 一种含Er的可铸造的变形Al-Cu合金 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114855039A (zh) * | 2021-02-03 | 2022-08-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种Al-Cu-Mg-Ag合金及其制备方法和应用 |
CN114875286A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-09 | 山东南山铝业股份有限公司 | 不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111926226B (zh) | 2021-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111996426B (zh) | 一种高强Al-Cu-Mg-Mn铝合金及其制备方法 | |
CN110423927A (zh) | 一种超高强铝锂合金及其制备方法 | |
CN109554560A (zh) | 一种航空航天用超高强度7系铝合金型材的生产方法 | |
CN104711468A (zh) | 一种高强高耐热性铝合金材料及其制备方法 | |
CN111411247B (zh) | 一种再生变形铝合金熔体的复合处理方法 | |
WO2011091645A1 (zh) | 一种适合于结构件制造的铝合金制品及制备方法 | |
CN111926226B (zh) | 一种高强塑性铝合金及其制备方法 | |
CN110669967A (zh) | 一种快速挤压高强度变形铝合金及其制备方法 | |
CN112626401B (zh) | 一种2xxx系铝合金及其制备方法 | |
CN109182809B (zh) | 一种低成本高强韧变形镁合金及其制备方法 | |
CN114875286A (zh) | 不含稀土低合金高强韧铝合金及其制备方法 | |
CN108866408B (zh) | 一种低成本高塑性变形镁合金 | |
CN112176227B (zh) | 一种碳化硼铝复合材料及制备方法 | |
CN111020309A (zh) | 含稀土钐的高强变形铝合金及其制备方法 | |
CN104611617A (zh) | 一种液态模锻Al-Cu-Zn铝合金及其制备方法 | |
CN114480922A (zh) | 一种超轻铝锂合金及其制备方法和应用 | |
CN111020321A (zh) | 一种适于锻造加工的Al-Cu系铸造合金及其制备方法 | |
CN113444903A (zh) | 一种高钆稀土镁合金棒材及其制备方法 | |
CN111057924B (zh) | 一种高塑性低稀土镁合金及其制备方法 | |
CN114480933B (zh) | 一种特高强铝合金及其制备方法和应用 | |
CN110284086B (zh) | 一种消除铸造铝铜锰合金中结晶相偏析的方法 | |
CN104928543A (zh) | 一种稀土改性铝合金材料及其制备方法 | |
CN114774724A (zh) | 一种高强度变形稀土铝合金及其制备方法 | |
CN115786788B (zh) | 一种耐热耐蚀Al-Cu-Mg合金及其制备方法和应用 | |
CN109182858B (zh) | 一种含Ho耐热镁合金及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20211214 |