一種添加稀土元素鉺和鐿的Al-Mg合金的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鎂鋁合金的制備工藝，特別涉及一種添加稀土元素鉺和鐿的Al-Mg合金的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]今后的工作目標(biāo)21世紀(jì)是鋁鎂合金飛速發(fā)展的時(shí)代，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)了世界鋁鎂合金的新潮流，而目前我國的鋁鎂合金行業(yè)還十分薄弱。因此，要想使我國在激烈的世界高新技術(shù)競(jìng)爭中占據(jù)一席之地，必須盡快地開展鋁鎂合金關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)研究，建立鋁鎂合金零部件的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研制鋁鎂合金開發(fā)專用設(shè)備，開發(fā)鋁鎂合金的合金化、熔煉、成形工藝優(yōu)化與控制技術(shù)。結(jié)合我國的具體國情，充分發(fā)揮我國擁有充足的鎂資源、廣闊的鋁鎂合金產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展鋁鎂合金壓鑄的良好技術(shù)基礎(chǔ)等優(yōu)勢(shì)，借鑒幾十年來發(fā)達(dá)國家發(fā)展鋁鎂合金的經(jīng)驗(yàn)，搞好產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合。尤其是在當(dāng)前西部開發(fā)中，引進(jìn)外資，充分利用豐富的鹽湖鎂資源及電力資源，重點(diǎn)扶持汽車、計(jì)算機(jī)、通訊等領(lǐng)域的幾個(gè)鋁鎂合金產(chǎn)品的開發(fā)，并以這些產(chǎn)品為龍頭建立起采用先進(jìn)技術(shù)、符合環(huán)保要求的高效率鋁鎂合金壓鑄生產(chǎn)體系，盡快將原材料轉(zhuǎn)化為高附加值的鋁鎂合金產(chǎn)品，并通過優(yōu)質(zhì)鋁鎂合金的廣泛應(yīng)用，提高我國與鋁鎂合金相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭力，促進(jìn)整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種Al-Mg合金的制備工藝，以制備得到性能優(yōu)異的Al-Mg合金。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種添加稀土元素鉺和鐿的Al-Mg合金的制備工藝，包含以下步驟:
1)熔煉爐選7.5kw的普通電阻爐，石墨坩堝，使用前將坩堝、熔煉工具，除凈殘余的金屬和氧化皮等，并將所有與合金液接觸部位涂上防護(hù)涂料，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾；
2)以塊狀稱好的鋁塊放到坩堝內(nèi)，熔煉爐設(shè)定熔化溫度為720°C，鎂以塊狀形式加入，加入時(shí)采用鐘罩壓入，攪拌均勻；
3)用精煉劑進(jìn)行精煉，精煉時(shí)間為5min，保溫I小時(shí)；
4)澆注前要在金屬型表面涂上一層涂料，以改善鑄型表面質(zhì)量，使用時(shí)將涂料直接刷涂到模具上；
5)保溫結(jié)束后先進(jìn)行打渣，然后將加熱到200°C的鐵鑄模準(zhǔn)備好，進(jìn)行澆鑄，澆鑄時(shí)注意把握好澆鑄速度，使熔體均勻的流入；
6)取出澆鑄出的樣品進(jìn)行固溶，固溶參數(shù)為時(shí)間16h，溫度430±5°C，出爐之后采用油淬。
[0005]涂料成分質(zhì)量百分比:水玻璃:5%，熱水:65%，ZnO:30%。
[0006]本發(fā)明的有益效果:1、鋁鎂合金在430±5°C固溶處理后，其機(jī)械性能(抗拉強(qiáng)度及延伸率)有所增高，原因是固溶處理可使鋁中的金屬間化合物相溶入鋁中形成鋁的固溶體，從而達(dá)到凈化晶界，提高合金強(qiáng)度和硬度。
[0007]2、稀土元素Er和Yb與微量元素Zr和Sc的加入是招合金熔鑄時(shí)增加成分過冷，減少合金中的氣體和雜質(zhì)；另外Er以及Yb細(xì)化鋁鎂合金的晶粒組織，起到了很好的細(xì)晶強(qiáng)化作用，提高合金的強(qiáng)度和硬度，進(jìn)而使鋁鎂合金的機(jī)械性能大大提高。
[0008]3、鈧和鋯的組合加入強(qiáng)度提高最明顯大約是對(duì)比組的1.34倍。
[0009]4、加入鉺后固溶后反而沒有固溶前強(qiáng)度高。
【具體實(shí)施方式】
[0010]一種添加稀土元素鉺和鐿的Al-Mg合金的制備工藝，包含以下步驟:
1)熔煉爐選7.5kw的普通電阻爐，石墨坩堝，使用前將坩堝、熔煉工具，除凈殘余的金屬和氧化皮等，并將所有與合金液接觸部位涂上防護(hù)涂料，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾；
2)以塊狀稱好的鋁塊放到坩堝內(nèi)，熔煉爐設(shè)定熔化溫度為720°C，鎂以塊狀形式加入，加入時(shí)采用鐘罩壓入，攪拌均勻；
3)用精煉劑進(jìn)行精煉，精煉時(shí)間為5min，保溫I小時(shí)；
4)澆注前要在金屬型表面涂上一層涂料，以改善鑄型表面質(zhì)量，使用時(shí)將涂料直接刷涂到模具上；
5)保溫結(jié)束后先進(jìn)行打渣，然后將加熱到200°C的鐵鑄模準(zhǔn)備好，進(jìn)行澆鑄，澆鑄時(shí)注意把握好澆鑄速度，使熔體均勻的流入；
6)取出澆鑄出的樣品進(jìn)行固溶，固溶參數(shù)為時(shí)間16h，溫度430±5°C，出爐之后采用油淬。
[0011]涂料成分質(zhì)量百分比:水玻璃:5%，熱水:65%，ZnO:30%。
[0012]O號(hào):鋁鎂合金，11號(hào):含鉺0.25%的鋁鎂合金，12號(hào):含鉺0.2%的鋁鎂合金，13號(hào):含鉺0.15%的招鎂合金，21號(hào):含鐿0.4%的招鎂合金，22號(hào):含鐿0.6%的招鎂合金，23號(hào):含鐿0.8%的招鎂合金，
未經(jīng)過固溶處理的試棒抗拉強(qiáng)度明顯低于處理過后的試棒。固溶處理后鋁鎂合金的抗拉強(qiáng)度約為處理前的1.07倍，加入0.15%的鉺固溶處理后的抗拉強(qiáng)度約為處理前的0.79倍即固溶后強(qiáng)度反而變小，加入0.6%的鐿固溶處理后的抗拉強(qiáng)度約為處理前的1.21倍，力口入0.35%的鈧固溶處理后的抗拉強(qiáng)度約為處理前的1.31倍，加入0.4的鋯固溶處理后的抗拉強(qiáng)度約為處理前的1.24倍，加入0.2%純稀土固溶處理后的抗拉強(qiáng)度約為處理前的1.18倍，加入0.2%鈧和0.2%鋯固溶處理前后的抗拉強(qiáng)度變化不大。
[0013]固溶前:加入0.15%鉺后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.15倍，加入0.6%鐿后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.14倍，加入0.35%鈧后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.20倍，加入0.4%鋯后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.18倍，加入0.2%純稀土后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.15倍，0.2%鈧和0.2%鋯的組合加入后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.34倍。
[0014]固溶后:加入0.15%鉺后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的0.85倍，加入0.6%鐿后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.29倍，加入0.35%鈧后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.47倍，加入0.4%鋯后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.37倍，加入0.2%純稀土后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.27倍，0.2%鈧和0.2%鋯的組合加入后的抗拉強(qiáng)度約為對(duì)比組的1.25倍。
[0015]1，鋁鎂合金在430±5°C固溶處理后，其機(jī)械性能(抗拉強(qiáng)度及延伸率)有所增高，原因是固溶處理可使鋁中的金屬間化合物相溶入鋁中形成鋁的固溶體，從而達(dá)到凈化晶界，提高合金強(qiáng)度和硬度。
[0016]2,稀土元素Er和Yb與微量元素Zr和Sc的加入是招合金熔鑄時(shí)增加成分過冷，減少合金中的氣體和雜質(zhì)；另外Er以及Yb細(xì)化鋁鎂合金的晶粒組織，起到了很好的細(xì)晶強(qiáng)化作用，提高合金的強(qiáng)度和硬度，進(jìn)而使鋁鎂合金的機(jī)械性能大大提高。
[0017]3，鈧和鋯的組合加入強(qiáng)度提高最明顯大約是對(duì)比組的1.34倍。
[0018]4,加入鉺后固溶后反而沒有固溶前強(qiáng)度高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種添加稀土元素鉺和鐿的Al-Mg合金的制備工藝，其特征在于:包含以下步驟: 1)熔煉爐選7.5kw的普通電阻爐，石墨坩堝，使用前將坩堝、熔煉工具，除凈殘余的金屬和氧化皮等，并將所有與合金液接觸部位涂上防護(hù)涂料，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾； 2)以塊狀稱好的鋁塊放到坩堝內(nèi)，熔煉爐設(shè)定熔化溫度為720°C，鎂以塊狀形式加入，加入時(shí)采用鐘罩壓入，攪拌均勻； 3)用精煉劑進(jìn)行精煉，精煉時(shí)間為5min，保溫I小時(shí)； 4)澆注前要在金屬型表面涂上一層涂料，以改善鑄型表面質(zhì)量，使用時(shí)將涂料直接刷涂到模具上； 5)保溫結(jié)束后先進(jìn)行打渣，然后將加熱到200°C的鐵鑄模準(zhǔn)備好，進(jìn)行澆鑄，澆鑄時(shí)注意把握好澆鑄速度，使熔體均勻的流入； 6)取出澆鑄出的樣品進(jìn)行固溶，固溶參數(shù)為時(shí)間16h，溫度430±5°C，出爐之后采用油淬。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種添加稀土元素鉺和鐿的Al-Mg合金的制備工藝，其特征在于:涂料成分質(zhì)量百分比:水玻璃:5%，熱水:65%，ZnO:30%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種添加稀土元素鉺和鐿的Al-Mg合金的制備工藝，其特征在于：包含以下步驟：1）熔煉爐選7.5kw的普通電阻爐，石墨坩堝，使用前將坩堝、熔煉工具，除凈殘余的金屬和氧化皮等，并將所有與合金液接觸部位涂上防護(hù)涂料，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾；2）以塊狀稱好的鋁塊放到坩堝內(nèi)，熔煉爐設(shè)定熔化溫度為720℃，鎂以塊狀形式加入，加入時(shí)采用鐘罩壓入，攪拌均勻；3）用精煉劑進(jìn)行精煉，精煉時(shí)間為5min，保溫1小時(shí)；4)澆注前要在金屬型表面涂上一層涂料，以改善鑄型表面質(zhì)量，使用時(shí)將涂料直接刷涂到模具上；5）保溫結(jié)束后先進(jìn)行打渣，然后將加熱到200℃的鐵鑄模準(zhǔn)備好，進(jìn)行澆鑄，澆鑄時(shí)注意把握好澆鑄速度，使熔體均勻的流入；6）取出澆鑄出的樣品進(jìn)行固溶，固溶參數(shù)為時(shí)間16h，溫度430±5℃，出爐之后采用油淬。
【IPC分類】C22C1/02, C22C1/06, C22F1/047
【公開號(hào)】CN105200251
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410288227
【發(fā)明人】馬琳
【申請(qǐng)人】馬琳
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2014年6月25日