[发明专利]一种快速挤压高性能变形铝合金及其制备方法

说明书

本发明提供一种快速挤压高性能变形铝合金及其制备方法，主要涉及合金技术领域。一种快速挤压高性能变形铝合金，由以下质量百分比的组分组成：Mg:0.5‑1.0％；Si:0.2‑0.6％；Ce:0.1‑0.5％；其余为铝和不可避免杂质。本发明采用工业工业纯Al、Mg、Si和Al‑Ce中间合金为原材料，通过熔炼获得铸锭；然后经均匀化热处理、机加工以及塑性变形热加工获铝合金材料。本发明的有益效果在于：本发明铝合金材料可进行不低于15m/min的高速挤压，并且所得材料力学性能优良，屈服强度和抗拉强度可分别达到280MPa和390MPa以上，断后延伸率在9％以上，从而进一步拓展铝合金应用范围。

技术领域

本发明主要涉及合金技术领域，具体是一种快速挤压高性能变形铝合金及其制备方法。

背景技术

变形铝合金通过变形可以生产无缝管材、板材和复杂断面的异型材，从而可以满足更多结构件的需求；而且在热加工变形过程中，铝合金可以发生动态再结晶得到均匀细小的晶粒，获得比铸造状态更高的强度、更好的延展性等优异的力学性能。

目前，应用较多的变形铝合金主要有2系、6系和7系等。6系中是最为常用的商用变形铝合金，牌号有6063和6082，但是此合金系中Mg含量直接影响合金挤压速度和后续力学性能。6063最大挤压速度可以达到20m/min，但此时再结晶晶粒粗大，力学性能较差。7系中的7050、7075等加工窗口较窄，挤压速度过快容易热裂。2系合金浇铸时凝固收缩大，热裂倾向高、合金强度低。因此，6063合金仍是目前最常用的商用变形铝合金。

也有文献和专利公开了一些高速挤压铝合金的成分和加工工艺，如专利CN104353689，名称为“一种实现6063铝合金低温快速挤压成型的方法”，其组成按质量百分比计为：Si0.44-0.46％、Mg0.48-0.52％，其余为铝及不可避免杂质。该铝合金的挤压速度可以达到15m/min，抗拉强度210-218MPa，延伸率9.31-9.68％。

专利CN100346892，名称为“7075铝合金型材快速挤压方法”，其组成按质量百分比计为：Zn5.1-6.1％，Cu 1.2-2.0％，该铝合金的挤压速度可以达到15m/min，但该专利未提及合金力学性能。

综上，目前变形铝合金的种类仍然偏少，并且挤压速度和力学性能难以同时兼顾，这大大限制了变形铝合金的广泛应用。因此，研发一种可快速挤压的高性能变形铝合金，对进一步扩展铝合金的应用具有重要意义。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种快速挤压高性能变形铝合金及其制备方法，本发明铝合金材料可进行不低于15m/min的高速挤压，并且所得材料力学性能优良，屈服强度和抗拉强度可分别达到280MPa和390MPa以上，断后延伸率在9％以上，从而进一步拓展铝合金应用范围。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种快速挤压高性能变形铝合金，由以下质量百分比的组分组成：Mg:0.5-1.0％；Si:0.2-0.6％；Ce:0.1-0.5％；其余为铝和不可避免杂质。

一种快速挤压高性能变形铝合金的制备方法，包括以下步骤：

S1：合金熔炼：按照权利要求1所述质量分数称取原料，原料为工业纯Al、工业纯Mg、Si和Al-Ce中间合金；加入纯Al升温至700℃后保温，使纯Al全部熔化，然后加入在300℃下预热20-40min的纯Mg、Si和Al-Ce中间合金，升温至730℃后保温20-30min，待合金化元素完全熔解，搅拌均匀得到合金熔液；

S2：合金浇铸：将步骤S1得到的合金熔液静置保温20min后降温到690-700℃，在保护气体条件下浇铸成锭；

S3：均匀化处理：将S2步骤浇铸成型的合金铸锭保温后进行水淬处理；