[发明专利]铝合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种铝合金材料及其制备方法。

背景技术

2024为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。该合金的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。温度高于125°C，2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。

但是，传统的2024抗蚀性较差，焊接时易产生裂纹，挤压性能差；由于铜含量高，还会造成阳极氧化性能不理想，不易于在其表面氧化上色，增加氧化缺陷。而且，2024铝－铜－镁系硬铝合金材料其铜含量高，而铜的市场价格非常昂贵，这无疑增加该合金材料的制作成本。

此外，2024对热处理工艺要求严格，特别是热处理过程需要淬火，淬火过程用电量大，耗能高，增加了生产成本，也不利于节能减排。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种氧化性能好、铜含量低从而能够降低生产成本，且挤压性能好、抗蚀性好，不易产生裂纹总体机械性能好的铝合金材料。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种铝合金材料，该材料由以下重量百分比的各组分组成：铜 0.6%~1.3%，镁0.9%~1.6%，锌 5.3%~6.7%，铬0.03%~0.2%，钛 0.03%~0.2%，铁≤0.5%，硅≤0.5%，锰≤0.3%，余量为铝。

作为优选，本发明的铝合金材料，该材料由以下重量百分比的各组分组成：铜 0.8%~1%，镁1.2%~1.4%，锌 6%~6.4%，铬0.06%~0.1%，钛 0.06%~0.12%，铁0.1~0.4%，硅0.1~0.4%，锰0.01~0.2%，余量为铝。

本发明要解决的另一个技术问题是，还公开一种上述铝合金材料的制备方法，具体制备步骤包括：

（1）按照铸造正常的熔炼工艺，首先按照配方比例将各组分混合加热至730~750℃熔化，然后在710~725℃下进行浇注，得到铝合金铸坯；

（2）然后将铝合金铸坯车削，车削后根据实际需要用挤压机进行挤压，挤压温度为420~480℃，然后放于水中搁置0.5~1小时，再进行拉伸，拉伸量为1~2.5%。

本发明的优点和有益效果：

1.本发明的铝合金抗腐蚀性较好，焊接时不易产生裂纹，挤压性能好，所生产的零件不易变形；由于铜含量低，阳极氧化性能理想，易于在其表面氧化上色，降低氧化缺陷。而且，铜含量低，降低了该合金材料的制作成本。

2.本发明的铝合金通过降低铜含量（提高锌含量弥补铜含量降低的不足），加入钛细化晶粒，一起其他镁、铬、铁、硅、锰等的综合使用、发挥各自的协同作用，使得制造出的合金材料具有高的塑性和冲击韧性，强度增加。

3.本发明的铝合金制作工艺简单，特别是热处理过程无需淬火，从而弥补了淬火过程用电量大，耗能高，以及经过淬火处理后合金抗拉强度低的缺陷，并且降低了生产成本（生产2024型铝合金一吨的耗能，可以生产本发发明铝合金材料3吨），更加利于节能减排。

具体实施方式

下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。

实施例1

铝合金材料的组成为：铜 1%，镁1.3%，锌 6.2%，铬0.15%，钛 0.1%，铁0.2%，硅0.2%，锰0.1%，余量为铝。

（1）按照正常的铸造铝合金熔炼工艺，首先按照配方比例将各组分混合加热至730~750℃熔化，然后在710~725℃下进行浇注，得到铝合金铸坯（行业常规技术）；

（2）然后将铝合金铸坯车削，车削后用挤压机进行热挤压，挤压时铝合金铸坯的温度为420~480℃，然后放于水中搁置0.5~1小时，按照实际需要再用拉伸机对铸坯进行拉伸，使得产品长度得到拉伸，拉伸量为1~2.5%，然后对该产品进行切割、包装、出厂。

实施例2

铝合金材料的组成为：铜 1.2%，镁1.4%，锌 6.5%，铬0.2%，钛 0.2%，铁0.3%，硅0.4%，锰0.3%，余量为铝。制备方法同实施例1。

实施例3

铝合金材料的组成为：铜 0.7%，镁1%，锌 6%，铬0.05%，钛0.05%，铁0.1%，硅0.1%，锰0.01%，余量为铝。制备方法同实施例1。

实施例4