[发明专利]一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法

权利要求书

1.一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述铝合型材的组分及各组分的质量百分比为：Si2～6％、Mg1～3％、Mn0.6～1.4％、Fe1.2～1.8％、Sr0.04～0.08％、Er0.04～0.08％，Cu3.6～4.2％、Cr0.2～0.32％、Zr0.15～0.25％、Be0.05～0.1％、Zn0.1～0.16％、Ti0.2～0.35％、Ni0.12～0.25％、V0.08～0.2％、La0.01～0.06％、B 0.01～0.04％、RE0.2～0.4％、Yb0.01～0.03％，其余为Al和杂质，Mg/Si比为7-8，其他单个杂质≤0.005％，且杂质总和≤0.1％，铝合金中强化相Mg2Si平均含量为0.6-0.8％，强化相Mg2Si平均尺寸为30-50nm，过剩游离硅含量为0.04-0.08％，屈服强度为520-580MPa，抗拉强度为620-640MPa，硬度为30-45Hw。

2.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性铝合金型材，其特征在于：所述Fe与Si的质量比为3.4～3.8：1。

3.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性铝合金型材，其特征在于：所述铝合金材料中Mn的质量百分比含量为0.80～1.4％，所述铝合金材料中Ti的质量百分比含量为0.004～0.018％，所述铝合金材料中B的质量百分比含量为0.006～0.018％。

4.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性铝合金型材，其特征在于：所述铝合金材料的抗拉强度为130～180MPa，伸长率不低于14％，0.3％弹性极限应力不低于70MPa，耐冲击性不低于14j/m。

5.一种如权利要求1-4所述的一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按照组分配比，分别取99.9％以上的工业纯铝为基体，先将纯铝加入熔炼炉中，加热并搅拌使合金完全熔化，纯铝熔化温度设置为680-740℃；

S2、待S1中的Al熔化后依次加入适当数量的Si、Mg、Mn、Fe、Sr、Er，另外La、B、RE、Yb，以低熔点的中间合金形式加入，继续升温至780～800℃，待熔化后，加入表面覆盖剂；

S3、向S2中的溶液依次加入Cu、Cr、Zr、Be，继续升温至800～880℃，待熔化后，加入精炼剂进行精炼处理，通入氩气进行除气精炼，检验铝合金熔液成分合格后完成精炼过程；

S4、向S3中的溶液依次加入Zn、Ti、Ni和V，继续升温至820～940℃，搅拌、扒渣；

S5、将S4中的铝合金熔液借助耐热防氧化管道缓慢进行放流，铝熔体依次流经在线除气和50目的陶瓷过滤板，待合金元素全部熔化后得铝合金熔液；

S6、将S5中的铝合金熔液温度降至690～710℃，压射到模具的型腔中，模具的型腔预热至220～230℃，其中充型开始时的熔液流速为0.26～0.30m/s、铸造压力为50～55MPa，充型率超过60％后，提高熔液的流速至1.7～1.9m/s、铸造压力为65～70MPa，直至充型压铸结束；

S7、压铸结束后保压时间为100～110s，卸掉压力，冷却20～25s后脱模；

S8、将S7中的铝合金脱模后进行在线淬火，其中在线淬火型材入水温度为505～510℃，冷却速度为70-80℃/s，5秒之内取出；

S9、将淬火之后的铝合金型材进行时效热处理，步骤中的时效温度为160-170℃，保温时间为10-12个小时；所述时效热处理步骤中的升温速度为0.8-1.2℃/min；

S10、最后进行定尺切割、检验包装、得到高强度高韧性铝合金型材。

6.根据权利要求5所述的一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法，其特征在于：所述铝合金覆盖剂成分是氯化钠50-55％、氯化钾20-30％、氟化钙5-10％、冰晶石5-10％。

7.根据权利要求5所述的一种高强度高韧性铝合金型材的制备方法，其特征在于：所述铝合金精炼剂成分是NaNO355-60％、KNO320-30％、石墨粉5-10％、C2Cl65-10％、NaCl 5-10％。