[发明专利]一种工程用铝合金材料及其制备方法

说明书

一种工程用铝合金材料及其制备方法，由含有下列元素的铝合金毛坯制备得到：Mn：0.65‑0.75wt％；Cu：0.04‑0.06wt％；Si：0.9‑1.1wt％；Mg：0.9‑1wt％。本申请的铝合金材料的成分调整对产品的力学性能起到了非常重要的作用，其中Al、Si、Mg、Mn等在合金的固溶体中形成的强化相是合金强化的基础；因此，配料比例对最终产品性能意义重大；必须反复调整反复实验和严格控制，并使其控制在最小范围内。Mn含量过高会影响合金的铸造性能，Mn越高金属流动粘性越大，Cu虽然对合金有强化作用，但不严格控制会损害抗蚀性能，也需适当控制。

技术领域

本申请涉及一种工程机械用铝合金材料及其制备方法。

背景技术

本申请的铝合金材料最早多用于国防工业等领域，如：飞机空心大梁型材就是6082的T6状态交货的产品。因此，在一般工业应用领域很少采用；其加工的工艺技术也少有外界研发及应用。近年在矿山矿料传输系统、桥梁结构材料、运输船舶制造、厂房屋舍构架、起重设备、高铁车箱结构、铁路货车箱体结构型材、汽车轻量化转型等众多领域被人大量采用，市场前景广阔。

发明内容

为了解决上述问题，本申请一方面提出了一种工程用铝合金材料，由含有下列元素的铝合金毛坯制备得到：Mn：0.65-0.75wt％；Si：0.9-1.1wt％；Mg： 0.9-1wt％。本申请的铝合金材料的成分调整对产品的力学性能起到了非常重要的作用，其中Al、Si、Mg、Mn等在合金的固溶体中形成的强化相是合金强化的基础；因此，配料比例对最终产品性能意义重大；必须反复调整反复实验和严格控制，并使其控制在最小范围内。Mn含量过高会影响合金的铸造性能，Mn 越高金属流动粘性越大，Cu虽然对合金有强化作用，但不严格控制会损害抗蚀性能，也需适当控制。

优选的，所述铝合金毛坯中还包括如下元素：Fe：0.2-0.4wt％；Cu： 0.04-0.06wt％。

优选的，所述铝合金材料中具有Al₁₂Fe₃Si₂晶象。本申请铝合金的品种挤压抗力大，力学性能指标高，通过均匀化处理后的挤压毛坯可以消除晶内偏析现象、Mg₂Si相熔入Al₁₂Fe₃Si₂中，不平衡共晶体消失，β(Al₉Fe₂Si₂)相向α (Al₁₂Fe₃Si₂)相转变，并细化含Fe相粒子；通过上述变化，其挤压性能大大改善，晶内偏析消失会降低，挤压时金属流动的不均匀性减少或消除，减少了挤压抗力；提高了挤压材料(产品)的表面质量；组织中粗大不平衡相Mg、Si 质点和粗大Al-Fe-Si相粒子被减少细化，使挤压材表面裂纹现象减轻，提高了挤压速度；Mg₂Si强化相更均匀，提高了产品纵向长度上的强度均匀化；充分固溶也提高了力学性能的前提条件。

优选的，所述铝合金毛坯中还包括如下元素：Zn：不高于0.1wt％；Cr：不高于0.1wt％。

另一方面，本申请提出了一种工程用铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：

将原料进行熔炼铸造得到胚体；

对胚体进行均匀化处理得到均匀化毛坯；

将均匀化毛坯进行挤压得到初级型材；

将初级型材进行淬火得到半成品型材；

将半成品型材进行人工时效得到最终型材。

优选的，所述熔炼铸造包括如果过程：将原料熔融，然后转入静置炉后，采用氮气与精炼剂进行喷粉、喷气精炼温度740-750℃，时间20分钟，导炉后静置30分钟，并在此过程中除气、排渣、净化溶体。