[发明专利]一种再生高硅铝合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别涉及一种再生高硅铝合金的制备方法。

背景技术

多年来我国的废铝再生业只是处于我国铝材加工业的边缘地带，与发达国家相比，我国的废铝再生业发展严重滞后，并且再生铝产量占我国原铝产量的比例还比较低（约30%），而且再生铝的质量并不高，应用范围还比较小。由于废铝再生行业巨大的经济优势和环保优势，近年来，废铝再生行业得到了各国的重视；但是如何采取行之有效的方法，将废铝实现高效再生，并且产品质量合乎标准，工艺环保达标，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种再生高硅铝合金的制备方法，利用废旧铝合金作为铝原料，与铝和硅等元素进行熔炼、铸造，制备成性能良好的变形铝合金。

本发明的方法按以下步骤进行：

1、将回收的废旧铝合金用碱液清洗，再水洗后烘干，去除表面的杂质，然后置于850±5℃的金属铝熔体中至全部熔化，降温至780±5℃保温40~60min；其中废旧铝合金为金属铝总重量的140~160%；

2、将金属硅、金属铜、金属镁、金属锌和Al-10La合金加入到熔体中，在780±5℃保温40~60min；然后通入氩气进行除气，当熔体中氢含量达到0.1mL/100g熔体以下时，降温至710±5℃，保温20~30min，浇注获得铸锭，其成分按重量百分比为Si 8~10%，Mg 1~3%，Cu 1~5%，Zn 2~4%，La 0.1~0.3%，余量为铝；

3、将铸锭在440±5℃保温1~3h，然后在450±5℃条件下轧制，压缩比为30~50%，获得热轧铝合金；将热轧铝合金在320±5℃退火处理80~100min，然后降温至常温进行冷轧，压缩比为60~70%，获得冷轧铝合金；

4、将冷轧铝合金在460±5℃条件下固溶处理10~14h，水淬至常温；然后在180±5℃条件下时效处理8~10h，制成再生高硅铝合金。

上述的含镁再生高硅变形铝合金的抗拉强度为300~360MPa，延伸率为10~15%，硬度为100~120HV。

上述的碱液为重量浓度5~10%且温度为65±5℃的氢氧化钠溶液。

上述方法中，向熔体中通入氩气时，氩气的压强为0.2~0.3MPa。

上述的废旧铝合金的材质选用6063铝合金。

本发明的含镁再生高硅变形铝合金综合性能好，耐磨性优于Al-12.6Si-0.3RE合金；本发明的方法利用废铝与金属铝混合使用制备含镁再生高硅变形铝合金，能够有效利用废铝原料，加入价格低于铝的硅，能够降低制备合金产品的成本，进一步提高经济效益，硅的加入能够提高合金产品的抗拉强度，耐磨性、硬度以及机械性能；加入的金属镁价格与铝相似，密度比铝小，在合金中与硅结合形成Mg₂Si金属间化合物，能够起到提高合金产品的抗拉强度、硬度和耐磨性的作用；加入的金属铜与铝形成Al₂Cu金属间化合物，也能够起到提高合金产品的抗拉强度、硬度和耐磨性的作用；加入的金属锌能起到提高合金产品韧性的作用，通过固溶强化和时效强化作用提高合金产品强度；用氩气精炼和加入稀土镧能够除去熔体内的氢，并对硅起到变质作用，提高合金产品的力学性能，减少合金内的夹杂和缺陷。本发明的方法具有成本低、操作简便、产品性能好、适于工业规模生产的优点，具有良好的应用前景。

具体实施方式

本发明实施例中碱液清洗时采用的碱液为重量浓度5~10%且温度为65±5℃的氢氧化钠溶液。

本发明实施例中含镁再生高硅变形铝合金的抗拉强度为300~360MPa，延伸率为10~15%，硬度为100~120HV。

本发明实施例中向熔体中通入氩气时，氩气的压强为0.2~0.3MPa。

本发明实施例中废旧铝合金的材质选用6063铝合金。

实施例1

将回收的废旧铝合金用碱液清洗，再水洗后烘干，去除表面的杂质，然后置于850±5℃的金属铝熔体中至全部熔化，降温至780±5℃保温40min；其中废旧铝合金为金属铝总重量的140%；

将金属硅、金属铜、金属镁、金属锌和Al-10La合金加入到熔体中，在780±5℃保温40min；然后通入氩气进行除气，当熔体中氢含量达到0.1mL/100g熔体以下时，降温至710±5℃，保温30min，浇注获得铸锭，其成分按重量百分比为Si 8%，Mg 3%，Cu 1%，Zn 4%，La 0.1%，余量为铝；