[发明专利]一种稀土铝合金材料及其制备方法

说明书

一方面，本发明提供了一种稀土铝合金材料，按照质量百分比计算，包括如下成分：6～8%的Si，1.5%～4.5%的Cu，0.2%～0.5%的Mg，0.3%～0.8%的Mn，0.2%～0.5%的Re，0.1%～0.2%的Ti，0.01%～0.05%的Sr以及80%～89%的Al，所述的Re为含Ce和La的混合稀土，在铝合金中引入了Ti、Sr、Ce和La稀土元素，有效地改善了铝合金的铸造性能，减少合金的凝固区间以及枝晶间距，具备较高的强度和塑性；该稀土铝合金材料对成分要求较宽，毋需要高纯度的Al锭和添加昂贵的Zr、V、Y等合金，生产成本低，具有很高的产业化价值。另一方面，本发明提供一种稀土铝合金材料的制备方法，采用间接挤压铸造工艺，实现了工业化生产，在汽车轻量化、智能机器人、航空航天等领域有巨大的发展潜力。

技术领域

本发明属于金属合金技术领域，具体涉及一种稀土铝合金材料及其制备方法。

背景技术

铝合金是一类有色金属结构材料，其具有密度低、强度高、可塑性好、导电导热性能优异以及抗蚀的优点，在航空航天、汽车制造、3C产品、船舶以及化学工业中得以广泛应用。随着轻量化的发展趋势，对铝合金材料的需求日益增加；在汽车制造领域中，整体车身以及配件均采用铝合金材料是汽车轻量化的发展方向，因而对铝合金材料的力学性能和铸造性能提出了更高的要求。

高强韧的铝合金材料主要为变形铝合金和铸造铝合金两类。变形铝合金通过压力加工手段减少了铸造缺陷，同时在变形过程中通过剪切应变和再结晶细化了晶粒，提高了材料的致密度，具有强度高、韧性好的优点，但是变形铝合金对设备和工装模具要求高，制备工序繁琐，具有生产周期长、生产成本高的缺点。相较于变形铝合金，铸造铝合金具有工序短、生产效率高的优点，尤其在制作结构复杂的铸件中得以体现，但铸造铝合金对合金性能要求严苛，需具备良好的流动性能和凝固收缩率，否则铸造的产品难以成型或出现难以消除的缺陷。目前，A

356铝合金是应用较为广泛的一类铸造铝合金。

因此，迫切需要研发一种新型的铝合金材料，兼具良好的力学性能和铸造性能，并且易于实现工业化生产，相较于现有铝合金材料，具有明显的竞争优势。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，一方面提供了一种稀土铝合金材料，通过在铝合金中引入稀土元素，以提高铝合金的流动性，减少缩松、缩孔以及裂纹的萌生；另一方面，本发明提供一种稀土铝合金材料的制备方法，采用间接挤压铸造工艺，实现了工业化生产。

本发明通过以下技术方案实现目的：一种稀土铝合金材料，其特征在于，按照质量百分比计算，包括如下成分：6～8%的Si，1.5%～4.5%的Cu，0.2%～0.5%的Mg，0.3%～0.8%的Mn，0.2%～0.5%的Re，0.1%～0.2%的Ti，0.01%～0.05%的Sr以及80%～89%的Al，所述的Re为含Ce和La的混合稀土。

进一步的，所述的Re中，Ce所占的质量百分比为50%～60%。

进一步的，按照质量百分比计算，包括如下成分：按照质量百分比计算，包括如下成分：7.3%的Si，4.2%的Cu，0.31%的Mg，0.7%的Mn，0.27%的Re，0.13%的Ti以及0.01%的Sr，余量为Al和不可避免的杂质，杂质Fe的质量百分比小于等于0.15%。

本发明公开的稀土铝合金材料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、按照质量百分比配制各个原料；

S2、将配制好的Al料、Si料和Mn料升温熔化，得到熔体A；

S3、向熔体A中添加Mg料，并使Mg料充分熔化，得到熔体B；

S4、将熔体B升温至750℃，然后添加Cu料和Re料，搅拌均匀后静置得到熔体C；

S5、对熔体C除气净化，并加入精炼剂；