專利名稱：具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金及其生產(chǎn)方法。具體說，是用來加工汽車控制臂的、具有優(yōu)良可鍛 性的高強度鋁鎂硅合金及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在鑄造行業(yè)都知道，鋁鎂硅合金是以鋁為主要原料，再配以硅、鎂和錳添加劑鑄造而成。
其中，硅、鎂和錳三種添加劑分別為0.7-1.3重量％、 0.6~1.2重量°/。和0.4-1.0重量％。這種 鋁鎂硅合金，重量較輕，且具有良好的耐腐蝕性和焊接性。因此被廣泛應用于汽車、船舶、 建筑等行業(yè)，尤其被汽車制造業(yè)作為汽車控制臂等關(guān)鍵部件的首選材料。鋁鎂硅合金中，硅 和鎂為主強化元素，硅元素過?？商狍{硅化二鎂(Mg2Si)的強化效果。但硅過剩過多，又 會降低合金塑性、使制品延伸率降低。錳元素能細化晶粒、減少合金中過剩的硅對塑性的不 量影響，提高材料的沖擊強度。但錳元素過多，又會產(chǎn)生粗大的金屬間化合物物，降低材料 的強度。
由于目前的鋁鎂硅合金僅有硅、鎂和錳三種添加劑，產(chǎn)品經(jīng)鍛造處理后，其抗拉強度較 低，只有270 320Mpa，易變形、斷裂，難以滿足汽車控制臂的要求。
又由于按照上述配方生產(chǎn)的鋁鎂硅合金固熔熱處理時的再結(jié)晶溫度較低，固熔熱處理時 易產(chǎn)生粗晶，從而降低合金的強度。
另外，由于上述鋁鑌硅合金中的添加劑錳元素含量較高，也會進一步降低合金的強度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金。這種具有優(yōu)良可 鍛性的高強度鋁鎂硅合金，抗拉強度高，不易變形、斷裂，能滿足汽車控制臂的要求。
本發(fā)明要解決的另一個問題是提供一種生產(chǎn)具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金的方法。
為解決上述問題，采取以下技術(shù)方案
本發(fā)明的具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金含有以下重量份數(shù)的原料 鋁96.48 97.05份;硅1.15~1.25份；鎂0.95~1.1份；鐵添加劑0.15-0.25份；錳添加劑
0.5~0.6份；鉻添加劑0.13~0.18份鈦硼細化劑0.04~0.06份；鋁稀土合金0.03~0.08份。
其中鋁的純度大于或等于99.7重量％;硅的純度大于或等于訴.5重量％:鎂的純度大
于或等于99.8重量0/ 。
所說錳添加劑由75±2重量％的錳和25±2重量％的助熔劑組成。所說鐵添加劑由80±2 重量％的錳和20±2重量％的助熔劑組成。所說鉻添加劑由75±2重量％的錳和25±2重量％
的助熔劑組成。所說鈦硼細化劑由40±2重量％的鈦、5±0.5重量°/0的硼和55±2重量。/o的鋁 組成。所說鋁稀土合金是中國四川南德髙科技產(chǎn)業(yè)有限公司生產(chǎn)的ALRE15型鋁稀土合金。
具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金的生產(chǎn)方法依次包括以下步驟
先將鋁錠投入熔煉爐內(nèi)，并對熔煉爐加熱，使鋁錠熔化。當溫度升至740 760X:時，加 入硅、鐵、錳、鎂和鉻，并攪拌10~15分鐘，使上述原料成為熔體；
之后，在740 760X:的熔體溫度下加入鈦硼細化劑和鋁稀土合金，并攪拌5 10分鐘，對 熔體進行爐內(nèi)變質(zhì)處理；
之后，依次通過爐內(nèi)吹氬氣噴粉精煉、在線氬氣精煉和雙級陶瓷過濾，對熔體進行凈化 處理。所說雙級陶瓷過濾中使用的過濾板分別為40目過濾板和60目過濾板；
之后，將熔體澆鑄成棒材
再之后，將棒材放入均質(zhì)爐內(nèi)，對棒材進行加熱；當棒材溫度達到565 580'C時，保溫 240-260分鐘，對棒材進行均質(zhì)處理；
最后，將棒材從均質(zhì)爐中取出并強制水冷至室溫，得到具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅
A會 口滯-。
采取上述方案，具有以下優(yōu)點
由于本發(fā)明的具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金中含有鐵元素，而鐵元素能細化品粒， 增強合金的抗拉強度。因此，本發(fā)明的具有優(yōu)良可鍛性的IS鎂硅合金抗拉強度較高。
又由于本發(fā)明的具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金中含有鉻元素，而鉻元素可提高固 熔處理中的再結(jié)晶溫度，避免固熔處理時粗晶的產(chǎn)生，從而提高了合金的強度。
另外，由于本發(fā)明的配方中錳元素的含量較低，可避免粗大金屬間化合物的產(chǎn)生，從而 進一步提高了合金的強度。
具體實施例方式
第一個實施例
選取96.871份的鋁、1.152份的硅、1.05份的鎂、0.172份的鐵添加劑、0.506份的錳添 加劑、0.132份的鉻添加劑、0.041份的鈦硼細化劑和0.04份的鋁稀土合金。其中，各原料的 份數(shù)均為重量份。
其中鋁的純度大于或等于99.7重量％;硅的純度大于或等于98.5重量％;鎂的純度大
于或等于99.8重量。/o;所說錳添加劑由75±2重量％的錳和25±2重量％的助熔劑組成；所 說鐵添加劑由80±2重量％的錳和20±2重量％的助熔劑組成；所說鉻添加劑由75±2重量％ 的錳和25±2重量°/。的助熔劑組成；所說鈦硼細化劑由40±2重量％的鈦、5±0.5重量％的硼 和55±2重量％的鋁組成；所說鋁稀土合金是中國四川南德高科技產(chǎn)業(yè)有限公司生產(chǎn)的 ALRE15型鋁稀土合金。
先將鋁錠投入熔煉爐內(nèi)，并對熔煉爐加熱，使鋁錠熔化。當溫度升至740C時，加入硅、
鐵、錳、鎂和鉻，并攪拌10分鐘，使上述原料成為熔體。
之后，在740"的熔體溫度下加入鈦硼細化劑和鋁稀土合金，并攪拌5分鐘，對熔體進 行爐內(nèi)變質(zhì)處理。
之后，依次通過爐內(nèi)吹氬氣噴粉精煉、在線氬氣精煉和雙級陶瓷過濾，對熔體進行凈化 處理。所說雙級陶瓷過濾中使用的過濾板分別為40目過濾板和60目過濾板。 之后，將熔體澆鑄成棒材。
再之后，將棒材放入均質(zhì)爐內(nèi)，對棒材進行加熱。當棒材溫度達到565匸時，保溫240 分鐘，對棒材進行均質(zhì)處理。
然后，將棒材從均質(zhì)爐中取出并用自來水強制水冷至室溫，得到具有優(yōu)良可鍛性的高強 度鋁鎂硅合金。
第二個實施例
選取96.501份的鋁、1.249份的硅、0.951份的鎂、0.151份的鐵添加劑、0.587份的錳添 加劑、0.160份的鉻添加劑、0.05份的鈦硼細化劑和0.032份的鋁稀土合金。其中，各原料的 份數(shù)均為重量份。
其中鋁的純度大于或等于99.7重量％:硅的純度大于或等于98.5重量％;鎂的純度大 于或等于99.8重量％;所說錳添加劑由75±2重量％的錳和25±2重量％的助熔劑組成；所 說鐵添加劑由80±2重量％的錳和20±2重量％的助熔劑組成；所說鉻添加劑由75±2重量％ 的錳和25±2重量％的助熔劑組成；所說鈦硼細化劑由40±2重量％的鈦、5±0.5重量％的硼 和55±2重量％的鋁組成；所說鋁稀土合金是中國四川南德高科技產(chǎn)業(yè)有限公司生產(chǎn)的 ALRE15型鋁稀土合金。
先將鋁錠投入熔煉爐內(nèi)，并對熔煉爐加熱，使鋁錠熔化。當溫度升至750匸時，加入硅、 鐵、錳、鎂和鉻，并攪拌12分鐘，使上述原料成為熔體。
之后，在750X:的熔體溫度下加入鈦硼細化劑和鋁稀土合金，并攪拌7分鐘，對熔體進 行爐內(nèi)變質(zhì)處理。
之后，依次通過爐內(nèi)吹氬氣噴粉精煉、在線氬氣精煉和雙級陶瓷過濾，對熔體進行凈化 處理。所說雙級陶瓷過濾中使用的過濾板分別為40目過濾板和60目過濾板。 之后，將熔體澆鑄成棒材。
再之后，將棒材放入均質(zhì)爐內(nèi)，對棒材進行加熱。當棒材溫度達到573"時，保溫250 分鐘，對棒材進行均質(zhì)處理。
然后，將棒材從均質(zhì)爐中取出并用自來水強制水冷至室溫，得到具有優(yōu)良可鍛性的高強 度鋁鎂硅合金。
第三個實施例
選取97.042份的鋁、1.2份的硅、1.95份的鎂、0.248份的鐵添加劑、0.55份的錳添加劑、
0.178份的鉻添加劑、0.059份的鈦硼細化劑和0.078份的鋁稀土合金。其中，各原料的份數(shù) 均為重量份。
其中鋁的純度大于或等于99.7重量％:硅的純度大于或等于98.5重量％;鎂的純度大 于或等于99.8重量％;所說錳添加劑由75±2重量％的錳和25±2重量％的助熔劑組成；所 說鐵添加劑由80±2重量％的錳和20±2重量°/0的助熔劑組成；所說鉻添加劑由75±2重量％ 的錳和25±2重量％的助熔劑組成；所說鈦硼細化劑由40±2重量％的鈦、5±0.5重量°/。的硼 和55±2重量％的鋁組成；所說鋁稀土合金是中國四川南德高科技產(chǎn)業(yè)有限公司生產(chǎn)的 ALRE15型鋁稀土合金。
先將鋁錠投入熔煉爐內(nèi)，并對熔煉爐加熱，使鋁錠熔化。當溫度升至760X:時，加入硅、 鐵、錳、鎂和鉻，并攪拌15分鐘，使上述原料成為熔體。
之后，在760'C的熔體溫度下加入鈦硼細化劑和鋁稀土合金，并攪拌10分鐘，對熔體進 行爐內(nèi)變質(zhì)處理。
之后，依次通過爐內(nèi)吹氬氣噴粉精煉、在線氬氣精煉和雙級陶瓷過濾，對熔體進行凈化 處理。所說雙級陶瓷過濾中使用的過濾板分別為40目過濾板和60目過濾板。 之后，將熔體澆鑄成棒材。
再之后，將棒材放入均質(zhì)爐內(nèi)，對棒材進行加熱。當棒材溫度達到580匸時，保溫260 分鐘，對棒材進行均質(zhì)處理。
然后，將棒材從均質(zhì)爐中取出并用自來水強制水冷至室溫，得到具有優(yōu)良可鍛性的高強 度鋁鎂硅合金。
權(quán)利要求
1.具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金，其特征在于含有以下重量份數(shù)的原料鋁96.48～97.05份；硅1.15～1.25份；鎂0.95～1.1份；鐵添加劑0.15～0.25份；錳添加劑0.5～0.6份；鉻添加劑0.13～0.18份；鈦硼細化劑0.04～0.06份；鋁稀土合金0.03～0.08份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金，其特征在于鋁的純度大 于或等于99.7重量％。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金，其特征在于硅的純度大 于或等于98.5重量％。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金，其特征在于鎂的純度大 于或等于99.8重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金，其特征在于所說錳添加 劑由75±2重量％的錳和25±2重量％的助熔劑組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金，其特征在于所說鐵添加 劑由80±2重量％的錳和20±2重量％的助熔劑組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金，其特征在于所說鉻添加 劑由75±2重量％的錳和25±2重量％的助熔劑組成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有優(yōu)良可鍛性的髙強度鋁鎂硅合金，其特征在于所說鈦硼細 化劑由40±2重量％的鈦、5±0.5重量％的硼和55±2重量％的鋁組成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金，其特征在于所說鋁稀土 合金是中國四川南德髙科技產(chǎn)業(yè)有限公司生產(chǎn)的ALRE15型鋁稀土合金。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金的生產(chǎn)方法，其特征在于 依次包括以下步驟先將鋁錠投入熔煉爐內(nèi)，并對熔煉爐加熱，使鋁錠熔化；當溫度升至74(K760'C時，加 入硅、鐵、錳、鎂和鉻，并攪拌10~15分鐘，使上述原料成為熔體；之后，在740~760"的熔體溫度下加入鈦硼細化劑和鋁稀土合金，并攪拌5 10分鐘，對 熔體進行爐內(nèi)變質(zhì)處理；之后，依次通過爐內(nèi)吹氬氣噴粉精煉、在線氬氣精煉和雙級陶瓷過濾，對熔體進行凈化 之后，將熔體澆鑄成棒材；再之后，將棒材放入均質(zhì)爐內(nèi)，對棒材進行加熱；當棒材溫度達到565 580"C時，保溫240~260分鐘，對棒材進行均質(zhì)處理；然后，將棒材從均質(zhì)爐中取出并強制水冷至室溫，得到高強度鋁鎂硅合金。
11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金的生產(chǎn)方法，其特征在于所說雙級陶瓷過濾中使用的過濾板分別為40目過濾板和60目過濾板。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金及其生產(chǎn)方法。它是用鋁、硅、鎂、鐵添加劑、錳添加劑、鉻添加劑、鈦硼細化劑和鋁稀土合金，按照一定配比，經(jīng)熔化、爐內(nèi)變質(zhì)處理、凈化處理、澆鑄成棒材、對棒材進行均質(zhì)處理和強制水冷等步驟而制成。這種具有優(yōu)良可鍛性的高強度鋁鎂硅合金，抗拉強度高，不易變形、斷裂，能滿足汽車控制臂的要求?？捎糜诩庸て嚳刂票鄣汝P(guān)鍵部件。
文檔編號B22D21/04GK101100717SQ20071002570
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月28日
發(fā)明者周福海 申請人:周福海