本發(fā)明涉及合金技術領域，具體涉及一種鋁合金材料、其制備方法和用途。

背景技術：

al-si-mg合金具備較高的綜合機械性能，被廣泛用于汽車行業(yè)中。隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)著，對鋁合金的開發(fā)與研究不斷提高，另外，汽車工業(yè)對環(huán)境污染也逐漸被人們所關注。在這種背景下，一種輕量化技術被延伸至汽車的各個零部件當中，主要通過提高強度，削減鋁合金用量為手段來實現，而開發(fā)一種新型高強鋁合金不失為一種最為有效的手段。

通過改變鋁合金中的元素配比，可以獲得多種類型的鋁合金材料。根據din-en1706:2010所述的alsi10mnmg是一種新型的鋁合金，其適用于高壓鑄造，并且具有很好的機械性能

技術實現要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種新型的鋁合金材料。

在本發(fā)明的一個方面，提供了一種鋁合金材料，所述的鋁合金材料以重量計由以下的元素所組成：9.5～11.5％的si、0.20-0.30％的fe、0.03-0.07％的cu、0.25-0.40％的cr、0.25-0.40％的sn、0.40-0.80％的mn、0.05-0.09％的zn、0.10-0.30％的ti，余量為al。

在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的cr的含量為以重量計0.30-0.35％，所述的sn的含量為以重量計0.25-0.40％。

在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的cr與sn的含量為以重量計1:0.92-1.20。

在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的cr與sn的含量為以重量計1:1.12。

在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的所述的鋁合金材料以重量計由以下的元素所組成：9.5～11.5％的si、0.25％的fe、0.05％的cu、0.25-0.40％的cr、0.25-0.40％的sn、0.40-0.80％的mn、0.07％的zn、0.10-0.30％的ti，余量為al。

在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的鋁合金材料是按照以下的方法制備的：(1)提供基礎合金，所述的基礎合金以重量計由以下的元素所組成：9.5～11.5％的si、0.25％的fe、0.05％的cu、0.40-0.80％的mn、0.07％的zn、0.10-0.30％的ti，余量為al；(2)將步驟1的鋁合金在熔鋁爐中熔化，保持溫度在720-735℃；(3)在步驟2得到的熔體中加入顆粒狀的金屬cr并且保持攪拌，加料速度控制在每噸鋁合金每分鐘加入金屬cr0.20-0.40千克，添加完畢后繼續(xù)保持攪拌和保溫3-5分鐘；(4)在步驟3得到的熔體中加入顆粒狀的金屬sn，并且保持攪拌；(5)加入合金總重量0.2％的清渣劑，同時通入氮氣除氣10min。

在本發(fā)明優(yōu)選的方面，在步驟(3)中，所述的加料速度控制在每噸鋁合金每分鐘加入金屬cr0.28-0.35千克。

在本發(fā)明優(yōu)選的方面，在步驟(3)中，所述的金屬cr以顆粒狀金屬cr的形式加入，其顆粒平均直徑為1.5-5.0mm。

本發(fā)明的鋁合金的優(yōu)點在于，通過調節(jié)加料的方式、材料的配比得到的鋁合金材料具有較高的延伸率，以及優(yōu)良的屈服強度和抗拉強度。

具體實施方式

實施例1鋁合金材料的制備

按照以下所述的方法來制備鋁合金，所述的方法包括步驟：

(1)提供基礎合金，所述的基礎合金以重量計由以下的元素所組成10.5％的si、0.25％的fe、0.05％的cu、0.60％的mn、0.07％的zn、0.20％的ti，余量為al。該基礎合金購自美鋁公司。

(2)將步驟1的鋁合金在熔鋁爐中熔化，保持溫度在720-735℃；

(3)在步驟2得到的熔體中加入顆粒狀的金屬cr并且保持攪拌，加料速度控制在每噸鋁合金每分鐘加入金屬cr0.32千克，添加完畢后繼續(xù)保持攪拌和保溫4分鐘；

(4)在步驟3得到的熔體中加入顆粒狀的金屬sn，并且保持攪拌；

(5)加入合金總重量0.2％的清渣劑，同時通入氮氣除氣10min。

在以上的五個步驟之后，對所澆鑄錠進行t6熱處理，固溶溫度540℃，保溫280min后淬火，之后在150℃時效150min，得到試驗組的鋁錠。

還按照以下的方法制備了對照組1的鋁錠：

(1)提供基礎合金，所述的基礎合金以重量計由以下的元素所組成10.5％的si、0.25％的fe、0.05％的cu、0.60％的mn、0.07％的zn、0.20％的ti，余量為al。該基礎合金購自美鋁公司。

(2)將步驟1的鋁合金在熔鋁爐中熔化，保持溫度在720-735℃；

(3)在步驟2得到的熔體中加入顆粒狀的金屬cr和sn并且保持攪拌，兩種金屬均為一次性添加，添加完畢后繼續(xù)保持攪拌和保溫4分鐘；

(4)在步驟3得到的熔體中加入顆粒狀的金屬sn，并且保持攪拌；

(5)加入合金總重量0.2％的清渣劑，同時通入氮氣除氣10min。

在以上的五個步驟之后，對所澆鑄錠進行t6熱處理，固溶溫度540℃，保溫280min后淬火，之后在150℃時效150min，得到對照組1的鋁錠。

還按照以下的方法制備了對照組2的鋁錠：

(1)提供基礎合金，所述的基礎合金以重量計由以下的元素所組成10.5％的si、0.25％的fe、0.05％的cu、0.60％的mn、0.07％的zn、0.20％的ti，余量為al。該基礎合金購自美鋁公司。

(2)將步驟1的鋁合金在熔鋁爐中熔化，保持溫度在720-735℃；

(3)在步驟2得到的熔體中加入塊體的金屬cr和sn并且保持攪拌，兩種金屬均為一次性添加，添加完畢后繼續(xù)保持攪拌和保溫4分鐘；

(4)在步驟3得到的熔體中加入顆粒狀的金屬sn，并且保持攪拌；

(5)加入合金總重量0.2％的清渣劑，同時通入氮氣除氣10min。

在以上的五個步驟之后，對所澆鑄錠進行t6熱處理，固溶溫度540℃，保溫280min后淬火，之后在150℃時效150min，得到對照組2的鋁錠。

實施例2鋁合金材料的機械性能試驗

將實施例1中制備得到的試驗組、對照組1-2以及原料鋁合金材料進行試驗評估，從而判斷其延伸率、屈服強度和拉伸強度的優(yōu)劣性。

按照以下的方法進行試驗：

延伸率：按照gbt13822-1992國家標準的方法來進行試驗。具體地，采用a型拉力試樣來進行。

屈服強度：按照物理學報2006年第8期，《沖擊加載下ly12鋁合金的動態(tài)屈服強度和層裂強度與溫度的相關性》期刊的方法來進行試驗。

拉伸強度：按照gbt13822-1992國家標準的方法來進行試驗。具體地，采用a型拉力試樣來進行。

按照以上方法，分別測量5組取平均值，得到結果如表2所示。

表2：各組鋁合金材料的性能

由此可見，將金屬cr和sn分別加入，并且使用顆粒形式加入時產生了意想不到的延伸率上升效果。