[发明专利]一种高塑性Al-Mg-Sn合金及制备方法

说明书

本发明涉及一种高塑性Al‑Mg‑Sn合金及制备方法，化学成分及质量百分比：Mg为0.1‑15％，Sn为0.1‑20％，其余为Al。将纯铝放入加热炉中加热熔化，当温度为680℃‑800℃时，加入纯镁和纯锡,待纯镁和纯锡完全融化后，将熔体温度升高至680℃‑800℃，保温10‑20min，然后通入氩气，并加入质量为熔体质量分数的1‑3％的精炼剂C₂Cl₆对熔体进行精炼，最后将熔体在680℃‑800℃保温5‑10min，进行扒渣；通过连续流变挤压成形制备出Al‑Mg‑Sn合金棒材、管材或板材。本发明制备的Al‑Mg‑Sn合金，抗拉强度253MPa，伸长率为27.2％，比铸态Al‑Mg合金的抗拉强度和延伸率分别提高了27％和147％；本发明方法操作简单，易于实现，而且整个生产过程流程短，生产效率高，可广泛应用于制备管、棒、型材和板材等产品。

技术领域

本发明属于有色金属加工技术领域，涉及一种高塑性Al-Mg-Sn合金及制备方法。

背景技术

Al-Mg系合金具有出色的耐腐蚀性，常适用于制造船舶、水上飞机、内燃机等工业和海洋领域要求具有较高耐腐蚀性的零件。Al-Mg系合金具有较高的比强度，在航空航天领域应用广泛，如飞机蒙皮、框架、翼梁、油管和油箱等。Al-Mg系合金焊接性能优良，可进行接触焊、电焊、滚焊、气焊、氩弧焊等。此外，Al-Mg系合金属于变形Al-Mg合金，具有良好的成形性能，因此可用热轧、冷轧、挤压、拉拔、锻造等压力加工手段生产出板、带、箔、管材、棒材、型材、线材、锻件及模锻件等产品。基于其优良的综合性能，使得Al-Mg系合金成为目前研究和应用最广泛的Al合金。

随着航空航天、石油、汽车等工业的发展，对Al-Mg合金的性能提出了更高的要求，高Mg含量的Al-Mg合金丝材、管型材具有很大市场需求。但是当Mg含量很高时，凝固组织中主要由粗大的羽毛晶和脆性第二相组成，第二相A1₃Mg₂呈片状分布在α-Al枝晶间隙，割裂了基体，进一步降低合金塑性，在后续的冷加工过程中容易出现裂纹，降低了产品成材率，限制了高Mg含量的Al-Mg合金的应用。如该类合金典型产品航空焊丝，不仅要求合金具有较高的强度，而且还要具备高的塑性，因为后续要进行深拉加工，制备细丝和超细丝，而目前生产的合金杆塑性较差，拉丝断线率极高。因此，亟需开发一种高塑性Al-Mg合金。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种高塑性Al-Mg-Sn合金及制备方法，从合金成分和加工工艺两个影响材料最终性能的根本因素着手，旨在从根本上解决高Mg含量的Al-Mg合金塑性差，加工难的问题。该方法加工工艺简单，操作方便，具有低成本、短流程、高效便捷等优点，易于大规模工业化应用。

技术方案

一种高塑性Al-Mg-Sn合金，其特征在于：化学成分及质量百分比：Mg为0.1-15％，Sn为0.1-20％，其余为Al。

一种制备所述高塑性Al-Mg-Sn合金的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、熔炼：将纯铝放入加热炉中加热熔化，当温度为680℃-800℃时，加入纯镁和纯锡,待纯镁和纯锡完全融化后，将熔体温度升高至680℃-800℃，保温10-20min，然后通入氩气，并加入质量为熔体质量分数的1-3％的精炼剂C₂Cl₆对熔体进行精炼，最后将熔体在680℃-800℃保温5-10min，进行扒渣；

步骤2、连续流变挤压成形：在680℃-800℃温度下，将熔体浇注到挤压轮槽入口，在挤压轮槽侧壁摩擦力作用下，合金熔体被拖入挤压型腔中，合金在型腔中逐渐凝固，形成半固态金属浆料，浆料被不断剪切，被拖动向出口流动并进一步发生凝固，在出挤压型腔后通过挤压模具，制备出Al-Mg-Sn合金棒材、管材或板材。

所述的纯铝、纯镁和纯锡为商业纯。