[发明专利]一种Mn微合金化的高镁铝合金材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种Mn微合金化的高镁铝合金材料，其特征在于，所述的铝合金是在Sr变质的A356.2合金基础上，加入以重量计0.08‑0.14％的Mn，并将Mg含量提高至0.42‑0.45％，以重量计，所得到的铝合金材料。本发明合金具有综合力学性能好的等特点。比如，本发明合金经T6处理(530℃～540℃×4～6h的固溶处理和150℃～160℃×4～6h的时效处理)后，该铝合金的抗拉强度与普通A356.2合金相比提高8.4‑11.3％，屈服强度提高10.6‑11.2％，并且延伸率与A356.2铝合金基本相似。

技术领域

本发明铝合金生产领域，涉及一种含Mn的Al-Si-Mg铝合金及其制备方法，尤其是一种Mn微合金化的高镁A356.2铝合金及其制备方法。

背景技术

在Al-Si-Mg合金体系中，A356.2铝合金属于亚共晶合金，具备较高的综合机械性能，被广泛用于汽车零部件或者汽车铝合金轮毂领域。一般常用的A356.2合金主要用Sr进行变质来改善合金的力学性能；同时一般高端汽车铝轮毂用的高性能A356.2铸造合金的杂质元素Fe的质量百分比要求小于0.10％,这样可以避免由于Fe高导致铝合金基体中形成针片状的脆性铁相，但是严格的杂质元素控制使高性能A356.2合金的生产成本提高很多。这在一定程度上制约了高性能A356.2铸造合金的广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种Mn微合金化的高镁铝合金材料及其制备方法，在传统Sr变质A356.2铝合金的基础上，通过调整主合金化元素Mg的成分并微量添加Mn元素，发明一种Mn微合金化的高镁A356.2铝合金及其制备方法，使该合金的综合力学性能得到提高的同时，利用Mn对Fe相的有益化作用，将Fe含量上限由传统的0.10％提高至到0.14％，从而降低生产成本。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种Mn微合金化的高镁铝合金材料，所述的铝合金是在Sr变质的A356.2合金基础上，加入以重量计0.08-0.14％的Mn，并将Mg含量提高至0.42-0.45％，以重量计，所得到的铝合金材料。

一种铝合金材料的制备方法，步骤如下：

⑴将纯Al熔化，然后依次加入工业硅、Al-Mn中间合金、Al-Ti中间合金、纯Mg、Al-Sr中间合金，在添加过程中必须按所列次序添加，纯Mg熔化完毕后进行精炼操作，静置保温5～10min后扒渣再加入Al-Sr中间合金，待Al-Sr中间合金熔化完毕后通入Ar除气10-15min，再次静置保温3～5min后去渣并浇铸成锭；

⑵对浇铸成锭的合金进行后处理；即可获得Mn微合金化的高镁A356.2铝合金。

而且，纯铝中杂质元素Fe的质量百分比约为0.12％，工业硅中杂质元素Fe的质量百分比约为0.3％，所述的Al-Mn中间合金中Mn的质量百分比约为10.02％，Al-Ti中间合金中Ti的质量百分比为9.92％，Al-Sr中间合金Sr的质量百分比约为10.03％。

而且，所述的浇铸成锭合金的后处理为T6处理，所述的T6处理包括至少一次的530℃～540℃、4～6h的固溶处理和至少一次的150℃～160℃、4～6h的时效处理。

本发明的优点和有益效果：

(1)本发明合金具有综合力学性能好的等特点。比如，本发明合金经T6处理(530℃～540℃×4～6h的固溶处理和150℃～160℃×4～6h的时效处理)后，该铝合金的抗拉强度与普通A356.2合金相比提高8.4-11.3％，屈服强度提高10.6-11.2％,，并且延伸率与A356.2铝合金基本相似。

(2)本发明公开了一种Mn微合金化高镁A356.2铝合金的制备方法，提高了生产高性能A356.2合金用铝锭Fe含量的上限至0.14％，有利于该合金的推广应用。