[发明专利]一种含稀土元素的合金铝棒及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种含稀土元素的合金铝棒及其制备工艺，属于铝合金材料制备领域。所述合金铝棒包括以下重量百分比的组分：Mg1.5‑3.3％、Si0.7‑1.1％、Cu1.0‑1.7％、Fe0.04‑0.1％、Mn0.35‑0.7％、Ni0.2‑0.6％、Ti0.07‑0.12％、Y0.15‑0.3％、Er0.07‑0.1％、Gd0.05‑0.11％、La0.07‑0.24％，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5％，余量为铝。所述合金铝棒经过熔化—合金化—精炼—铸锭—均匀化处理—挤压成型等步骤制备而成。通过添加稀土元素，能够细化枝晶网胞组织，并使铝液中针状结构的铁转变为颗粒状，提高铝棒的抗腐蚀性能、机械性能，降低其制备的铝合金件的表面粗糙度。本发明制得的合金铝棒强度高，塑性高，抗腐蚀性能优异，无剥落腐蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀的倾向，加工和焊接性能好，适于汽车零件的制造，具有优良的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及铝合金材料制备领域，特别是涉及一种含稀土元素的合金铝棒及其制备工艺。

背景技术

铝合金以性价比高、造型美、塑性好、比强度高、耐腐蚀性好、加工性强等优点，被广泛应用于汽车、机械、航空航天等多个领域。铝棒是铝合金中使用量非常大的一类中间产品，传统制备工艺中，在熔炼过程中容易产生一些缺陷，比如说夹渣、气孔等。这些缺陷容易导致合金铝棒在后期的挤压加工中出现抗拉强度于抗塑性的下降，使铝合金的加工制品因产生裂纹、挤压暗纹、颗粒状毛刺等而成为废品，从而降低铝型材的成品率。

因此，在铝合金中添加元素和改善铝合金的制备工艺，是提高铝合金质量比较有效的方法。铝合金的组分和制备工艺的参数，对铝合金的力学性能和表面效果具有关键的影响，所以选择铝合金的组分和制备工艺的参数是一个值得长期探索的过程。

发明内容

本发明目的在于提供一种含稀土元素的合金铝棒及其制备工艺，以解决现有技术存在的合金铝棒的抗拉性能、延伸率不高的技术问题。

为此，本发明提出以下方案：

一种含稀土元素的合金铝棒，所述合金铝棒包括以下重量百分比的组分：Mg1.5-3.3％、Si0.7-1.1％、Cu1.0-1.7％、Fe0.04-0.1％、Mn0.35-0.7％、Ni0.2-0.6％、Ti0.07-0.12％、Y0.15-0.3％、Er0.07-0.1％、Gd0.05-0.11％、La0.07-0.24％，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5％，余量为铝。

优选地，所述合金铝棒包括以下重量百分比的组分：Mg2.6％、Si0.9％、Cu1.3％、Fe0.7％、Mn0.5％、Ni0.42％、Ti0.1％、Y0.22％、Er0.08％、Gd0.087％、La0.16％，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5％，余量为铝。

优选地，所用铝为纯铝，其纯度为99.8％。

一种含稀土元素的合金铝棒制备工艺，包括以下步骤：

熔化：将铝锭加入熔炼炉中升温至710-735℃进行熔化；

合金化：将Mg、Si、Cu、Fe、Mn、Ni、Ti元素加入熔炼炉中，加热至750-790℃，并保温30min，以石墨棒搅拌并震荡金属液，排出金属液内的气体，将铝合金液表面的渣扒除。

精炼：将温度调整为680-705℃，加入Y、Er、Gd、La元素，通入氩气并进行精炼剂、除渣剂的喷粉精炼，气压控制在0.5-1.5Mpa，精炼时间为60min，将铝合金熔液的表面渣扒出，精炼完成静置25min；

铸锭：待温度为680-715℃时，加入细化剂进行晶粒细化处理；然后将精炼所得的铝合金熔体通过两次过滤除渣；将温度控制在700-710℃下铸锭。

均匀化处理：将合金铝铸锭加热至380-440℃，保温7-11h，然后风冷至50℃以下；