[发明专利]一种低稀土高性能的稀土铝合金及其制备方法

说明书

一种低稀土高性能的稀土铝合金及其制备方法，属于稀土铝合金制造领域，包括如下质量百分比的的物质组成：5.0‑7.0%的Zn，2.0‑3.0的Mg，1.0‑2.0%的Cu，0.3‑0.6%的Er和0.3‑0.5%的Zr，余量为Al和杂质。本发明采用常见的Mg、Zn组合使用的同时，通过加入中间合金Al‑Er与Al‑Zr的方式引入Er与Zr，由于Zr的熔点很高，通过加入中间合金Al‑Zr的方式引入Zr，能够有效的降低Zr的熔点，且加入Zr之后，能够提高合金的抗腐蚀性能、硬度和强度等特性，同时引入稀土元素Er，能够细化晶粒，通过细化晶粒改善组织，提高组织的均匀性，从而达到提高合金的性能。

技术领域

本发明属于稀土铝合金制造领域，具体地说是一种低稀土高性能的稀土铝合金及其制备方法。

背景技术

随着我国科技的发展，国产汽车行业的发展越来越迅速，而汽车工业上零件大多采用铝合金材料，出于对安全的考虑，对汽车制造使用中的铝合金材料的性能要求相对较高，而经过锻造、挤压或轧制等工艺生产出的变形铝合金产品通常具有更高的强度和疲劳寿命，更好的延展性，具有铸造铝合金产品无法取代的优良性能。

目前，在现有的变形铝合金中，大量的采用7075铝合金来作为汽车制造及其他生产领域的生产材料。但7075室温塑性较差，尤其耐热性差，热裂倾向大，而铝合金零部件在服役过程中需要承受高温、腐蚀、交变载荷等恶劣环境，久而久之，铝合金零部件便会在表面萌生疲劳裂纹源，疲劳裂纹源，继续进一步扩展为裂纹，零件便会发生疲劳破坏失效，故难以满足耐高温环境下的使用，对铝合金的发展造成了很大的限制。

发明内容

本发明提供一种低稀土高性能的稀土铝合金及其制备方法，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种低稀土高性能的稀土铝合金，包括如下质量百分比的的物质组成： 5.0-7.0％的Zn，2.0-3.0的Mg，1.0-2.0％的Cu，0.3-0.6％的Er和0.3- 0.5％的Zr，余量为Al和杂质。

如上所述的一种低稀土高性能的稀土铝合金，所述的杂质包括Fe、 Si。

如上所述的一种低稀土高性能的稀土铝合金，所述的杂质质量小于总质量的0.03％。

如上所述的一种低稀土高性能的稀土铝合金，所述的Er、Zr的质量分别记为中间合金Al-Er、Al-Zr中Er、Zr的质量。

如上所述的一种低稀土高性能的稀土铝合金，所述的Al-Zn中间合金为 Al-30Zn中间合金、Al-Cu中间合金为Al-25Cu中间合金、Al-Er中间合金为Al-25Zn中间合金、Al-Zr中间合金为Al-25Zr中间合金。

一种低稀土高性能的稀土铝合金的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：准确称量纯铝锭、纯镁锭和铝锌中间合金、铝铜中间合金、铝铒中间合金、铝锆中间合金，送入烘箱中进行预热，并保温15-25分钟；

步骤二：将纯铝锭与纯镁锭送入坩埚中，在400-600℃，600-800℃温度下分段升温，加热熔炼；

步骤三：向溶液中加入烘干的铝锌中间合金、铝铜中间合金、铝铒中间合金、铝锆中间合金，融化后每隔15分钟左右搅拌1次，搅拌4-5次，使成分均匀；

步骤四：加入熔炼剂，去除杂质，在735-750℃静置25-35分钟，静置完毕后，打捞熔体表面浮渣，降温后，在铁模内进行浇铸的稀土铝合金块，再经过机加工、均质化、热挤压得到铝合金棒材。

如上所述的一种低稀土高性能的稀土铝合金的制备方法，所述的铝、镁的纯度为99.9％以上，所述的中间合金Al-Er、Al-Zr的纯度为99.5％以上。