鋁合金材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鋁合金材料及其制備方法，鋁合金材料其由以下重量百分比的組分制備而成：錳1.9%?2.1%、鋅2.8%?3.1%、鐵1.0?1.1%、鎂＜0.6%、銅＜0.001%、鈷＜0.01%、鎳＜0.01%、鈦＜0.01%、鉛＜0.1%、雜質(zhì)＜0.2%，余量為鋁。通過采用本發(fā)明配方和方法制備得到的鋁合金材料具有更高的抗拉強(qiáng)度、規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度、斷后伸長率、彈性模量和布朗硬度，具有高強(qiáng)度、高光潔、高亮面、韌性強(qiáng)的特性，解決了沖壓外觀材料強(qiáng)度不夠、成本高的缺陷，并且本發(fā)明的鋁合金材料其有害物質(zhì)含量極低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于2001/65/EU指令限值，用在智能手機(jī)外殼、中框及邊框非常安全；本發(fā)明材料可用于陽極氧化，以提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度，實(shí)現(xiàn)保護(hù)金屬表面的目的，本發(fā)明的制備工藝簡單，適合大批量生產(chǎn)。
【專利說明】
鋁合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及鋁合金領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種用于智能手機(jī)外殼、中框及邊框的高 端鋁合金材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬材質(zhì)，最大的好處當(dāng)然就是能讓產(chǎn)品擁有金屬獨(dú)有的光澤與觸感。金屬獨(dú)有 的冰涼而細(xì)膩的觸感來自于其良好的導(dǎo)熱性與致密的原子排列結(jié)構(gòu)，而美麗的金屬光澤則 是因?yàn)榻饘賰?nèi)部的自由電子在吸收外部光線之后，再釋放出的光線大部分是可見光。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中用于智能手機(jī)外殼、中框及邊框的金屬材料通常為S33N等材料，其具 有抗拉強(qiáng)度、硬度、斷后延伸率、彈性模量性能不佳的缺陷，需要對(duì)材料進(jìn)行成分改進(jìn)，以更 好地適應(yīng)智能手機(jī)外殼、中框及邊框的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種鋁合金材料 及其制備方法，其具有高流動(dòng)性、高韌性、抗氧化、耐磨性、耐腐蝕性、高強(qiáng)度、高硬度、導(dǎo)電 導(dǎo)熱性能優(yōu)良等特點(diǎn)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案： 一種鋁合金材料，其由以下重量百分比的組分制備而成：錳1.9%_2.1%、鋅2.8%-3.1%、鐵 1.0-1.1%、鎂 <0.6%、銅 <0.001%、鈷 <0.01%、鎳 <0.01%、鈦 <0.01%、鉛 < 0.1%、雜質(zhì)<0.2%，余量為鋁。
[0006] -種鋁合金材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將鋁錠和大塊料裝在熔池中間，熔點(diǎn)易氧化的中間合金裝在中下層，熔點(diǎn)高的中間 合金裝在上層，大塊料的尺寸大于l〇cm，中間合金為猛錯(cuò)合金； (2) 在爐料軟化下塌時(shí)，按金屬重量的0.5-0.6%向金屬表面撒一層粉狀熔劑覆蓋;當(dāng)爐 料熔化后，攪動(dòng)熔體，當(dāng)爐料充分熔化，并且熔體溫度達(dá)到熔煉溫度時(shí)，扒除熔體表面漂浮 的大量氧化渣； (3) 在^ 720°C時(shí)，將錳劑均勻分散投入熔池各處，待反應(yīng)完全后，向熔體內(nèi)加入鎂錠， 同時(shí)用粉狀熔劑進(jìn)行覆蓋，在加鎂后向熔體內(nèi)加入鈹，充分?jǐn)嚢瑁?(4) 取樣進(jìn)行爐前分析，分析化學(xué)成分是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)分析結(jié)果和合金成分要求 不相符時(shí)，沖淡或補(bǔ)料以調(diào)整成分； (5) 精煉出爐。
[0007] 作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（1)裝料前向熔池內(nèi)撒20-30kg粉狀熔劑，在裝料過 程中對(duì)爐料分層撒粉狀熔劑。
[0008] 作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(2)扒渣前向熔體上均勻撒入粉狀熔劑。
[0009] 作為一種優(yōu)選方案，所述粉狀熔劑為重量比1:1的KC1和NaCl。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(4)中取樣前多次攪拌，每次攪拌時(shí)間不少于5min。
[0011] 作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(4)中采用中間合金進(jìn)行補(bǔ)料和沖淡。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案 可知： 通過采用本發(fā)明配方和方法制備得到的鋁合金材料相較于現(xiàn)有的材料，具有更高的抗 拉強(qiáng)度、規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度、斷后伸長率、彈性模量和布朗硬度，具有高強(qiáng)度、高光潔、高亮 面、韌性強(qiáng)的特性，解決了沖壓外觀材料強(qiáng)度不夠、成本高的缺陷，并且本發(fā)明的鋁合金材 料其有害物質(zhì)含量極低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于2001/65/EU指令限值，因此，用在智能手機(jī)外殼、中框及 邊框非常安全；以及，本發(fā)明材料可用于陽極氧化，以提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度，實(shí) 現(xiàn)保護(hù)金屬表面的目的，本發(fā)明的制備工藝簡單，適合大批量生產(chǎn)。本發(fā)明鋁合金可用較高 的切削速度和較深的吃刀量進(jìn)行切削加工，切肩易斷，被加工零件的光潔度和精度高，毛坯 件無需特殊處理，可直接進(jìn)行電鍍或鈍化處理。導(dǎo)電率>28%(IACS)，超過普通H59等鉛黃銅， 在電子、電工、電氣等行業(yè)有著廣闊的應(yīng)用前景。鎘(cdKlOppm，鉛(Pb)〈50ppm，其它有害物 如汞(Hg)、六價(jià)鉻(Cr6+)、多溴聯(lián)苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)未檢出，完全符合RoSH的環(huán)保 標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明公開一種鋁合金材料，其由以下重量百分比的組分制備而成：錳1.9%-2.1%、鋅 2.8%-3.1%、鐵 1.0-1.1%、鎂 <0.6%、銅 <0.001%、鈷 <0.01%、鎳 <0.01%、鈦 <0.01%、鉛<0.1%、雜質(zhì)<0.2%，余量為鋁。
[0014] 本發(fā)明還公開一種鋁合金材料的制備方法，包括以下步驟： (1)將鋁錠和大塊料裝在熔池中間，熔點(diǎn)易氧化的中間合金裝在中下層，熔點(diǎn)高的中間 合金裝在上層，大塊料的尺寸大于l〇cm，中間合金為錳鋁合金;裝料前向熔池內(nèi)撒20-30kg 粉狀熔劑，在裝料過程中對(duì)爐料分層撒粉狀熔劑。
[0015] (2)在爐料軟化下塌時(shí)，按金屬重量的0.5-0.6%向金屬表面撒一層粉狀熔劑覆蓋； 當(dāng)爐料熔化后，攪動(dòng)熔體，當(dāng)爐料充分熔化，并且熔體溫度達(dá)到熔煉溫度時(shí)，扒除熔體表面 漂浮的大量氧化渣;扒渣前向熔體上均勻撒入粉狀熔劑，所述粉狀熔劑為重量比1:1的KC1 和NaCl。
[0016] (3)在^ 720 °C時(shí)，將錳劑均勻分散投入熔池各處，待反應(yīng)完全后，向熔體內(nèi)加入鎂 錠，同時(shí)用粉狀熔劑進(jìn)行覆蓋，在加鎂后向熔體內(nèi)加入鈹，充分?jǐn)嚢琛?br>[0017] (4)取樣進(jìn)行爐前分析，分析化學(xué)成分是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)分析結(jié)果和合金成分 要求不相符時(shí)，沖淡或補(bǔ)料以調(diào)整成分;取樣前多次攪拌，每次攪拌時(shí)間不少于5min，采用 中間合金進(jìn)行補(bǔ)料和沖淡。
[0018] (5)精煉出爐。
[0019]下面以多個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明： 實(shí)施例1: 一種鋁合金材料，其由以下重量百分比的組分制備而成:錳1.9771%、鋅3.0015%、鐵 1.0034%、鎂 0.5007%、銅 0.0002%、鈷 0.006%、鎳 0.0010%、鈦 0.004%、鉛 0.010%、雜質(zhì) 0.1992%，余量為鋁。
[0020]本實(shí)施例的鋁合金材料的制備方法，包括以下步驟： 1、裝料 熔煉時(shí)，裝入爐料的順序和方法不僅關(guān)系到熔煉的時(shí)間、金屬的燒損、熱能消耗，還會(huì) 影響到金屬熔體的質(zhì)量和爐子的使用壽命。裝料的原則有： a、裝爐料順序應(yīng)合理。正確的裝料要根據(jù)所加入爐料性質(zhì)與狀態(tài)而定，而且還應(yīng)考慮 到最快的熔化速度，最少的燒損以及準(zhǔn)確的化學(xué)成分控制。
[0021] b、裝料時(shí)，先裝小塊或薄片廢料，鋁錠和大塊料裝在中間，最后裝中間合金。熔點(diǎn) 易氧化的中間合金裝在中下層。所裝入的爐料應(yīng)當(dāng)在熔池中均勻分布，防止偏重。
[0022] c.小塊或薄板料裝在熔池下層，這樣可減少燒損，同時(shí)還可以保護(hù)爐體免受大塊 料的直接沖擊而損壞。中間合金有的熔點(diǎn)高，如AL-NI和AL-MN合金的熔點(diǎn)為750-800 °C，裝 在上層，由于爐內(nèi)上部溫度高容易熔化，也有充分的時(shí)間擴(kuò)散;使中間合金分布均勻，則有 利于熔體的成分控制。
[0023] d.爐料裝平，各處熔化速度相差不多，這樣可以防止偏重時(shí)造成的局部金屬過 熱。
[0024] e.爐料應(yīng)盡量一次入爐，二次或多次加料會(huì)增加非金屬夾雜物及含氣量。
[0025] f.對(duì)于質(zhì)量要求高的產(chǎn)品(包括鍛件、模鍛件、空心大梁和大梁型材等)的爐料除 上述的裝料要求外，在裝料前必須向熔池內(nèi)撒20_30kg粉狀熔劑，在裝爐過程中對(duì)爐料要分 層撒粉狀熔劑，這樣可提高爐體的純潔度，也可以減少損耗。
[0026] 2、熔化 爐料裝完后即可升溫。熔化是從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程。這一過程的好壞，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量 有決定性的影響。
[0027] A、覆蓋 a、熔化過程中隨著爐料溫度的升高，特別是當(dāng)爐料開始熔化后，金屬外層表面所覆蓋 的氧化膜很容易破裂，將逐漸失去保護(hù)作用。氣體在這時(shí)候很容易侵入，造成內(nèi)部金屬的進(jìn) 一步氧化。并且已熔化的液體或液流要向爐底流動(dòng)，當(dāng)液滴或液流進(jìn)入底部匯集起來時(shí)，其 表面的氧化膜就會(huì)混入熔體中。所以為了防止金屬進(jìn)一步氧化和減少進(jìn)入熔體的氧化膜， 在爐料軟化下塌時(shí)，應(yīng)適當(dāng)向金屬表面撒上一層粉狀熔劑覆蓋，其用量見表1。這樣也可以 減少熔化過程中的金屬吸氣。
[0028]表1覆蓋劑種類及用量
b、攪動(dòng)熔體 熔化過程中應(yīng)注意防止熔體過熱，特別是天然氣爐（或煤氣爐)熔煉時(shí)爐膛溫度高達(dá) 1200°C，在如此高溫度下容易產(chǎn)生局部過熱。為此當(dāng)爐料熔化后，應(yīng)適當(dāng)攪動(dòng)熔體，以使熔 池里各處溫度均勻一致，同時(shí)也利于加速熔化。
[0029] B、扒渣與攪拌 當(dāng)爐料在熔池里已充分熔化，并且熔體溫度達(dá)到熔煉溫度時(shí)，即可扒除熔體表面漂浮 的大量氧化渣。
[0030] 扒渣前應(yīng)先向熔體上均勻撒入粉狀熔劑，以使渣與金屬分離，有利于扒渣，可以少 帶出金屬。扒渣要求平穩(wěn)，防止渣卷入熔體內(nèi)。扒渣要徹底，因浮渣的存在會(huì)增加熔體的含 氣量，并弄臟金屬。
[0031] 在^720°C時(shí)，加錳，參考用量按下面公式計(jì)算：{:合金要求Mn的含量(％)-合金原有 Mn含量(％)}*恪體重量/收得率(95%)添加中Mn元素含量(％)。注：因冶金條件的差異，實(shí)際加 入量應(yīng)以爐前化驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算確定。爐料個(gè)部熔化后，充分?jǐn)嚢杈鶆?，取樣分析。根?jù)分析結(jié) 果計(jì)算錳劑加入量。待達(dá)到熔體溫度時(shí)，扒除熔體表面浮渣后，將錳劑均勻分散投入熔池各 處，待反應(yīng)完全后，可進(jìn)行其它操作，10分鐘充分?jǐn)嚢?、取樣分析。成分合格后，可轉(zhuǎn)入下道 工序。
[0032] 扒渣后便可向熔體內(nèi)加入鎂錠，同時(shí)要用2號(hào)粉狀熔劑進(jìn)行覆蓋，以防鎂的燒損。 對(duì)于高鎂鋁合金為防止鎂的燒損，并且改變?nèi)垠w及鑄錠表面氧化膜的性質(zhì)，在加鎂后須向 熔體內(nèi)加入少量(〇. 〇〇 1%_〇. 004%)的鈹。鈹一般以Al-BeF4與2號(hào)粉狀熔劑按1:1混合加入， 加入后應(yīng)進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛?br>[0033] Na BeF +A1^2NaF+AlF +Be 為防止鈹?shù)闹卸?，在加鈹操作時(shí)應(yīng)戴好口罩。另外，加鈹后扒出的渣滓應(yīng)堆積在專門的 堆放場地或作專門處理。
[0034] 在取樣之前，調(diào)整化學(xué)成分之后，都應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行攪拌。其目的在于使合金成分均 勻分布和熔體內(nèi)溫度趨于一致。這看起來似乎是一種極其簡單的操作，但是在工藝過程中 是很重要的工序。因?yàn)?，一些密度較大的合金元素容易沉底，另外合金元素的加入不可能絕 對(duì)均勻，這就造成了熔體上下層之間，爐內(nèi)各區(qū)域之間合金元素的分布不均勻。如果攪拌不 徹底(沒有保證足夠長的時(shí)間和消滅死角），容易造成熔體化學(xué)成分不均勻。攪拌應(yīng)當(dāng)平穩(wěn) 進(jìn)行，不應(yīng)激起太大的波浪，以防氧化膜卷入熔體中。
[0035] C、調(diào)整成分 在熔煉過程中，由于各種原因都可能會(huì)使合金成分發(fā)生改變，這種改變可能使熔體的 真實(shí)成分與配料計(jì)算值發(fā)生較大的偏差。因而需在爐料熔化后，取樣進(jìn)行快速分析，以便根 據(jù)分析結(jié)果是否需要調(diào)整成分。
[0036] 熔體經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?，即?yīng)取樣進(jìn)行爐前快速分析，分析化學(xué)成分是否符合標(biāo)準(zhǔn)要 求。取樣時(shí)的爐內(nèi)熔體溫度應(yīng)不低于熔煉溫度中限?？焖俜治鲈嚇拥娜硬课灰写硇裕?開然氣爐(或煤氣爐)在兩個(gè)爐門中心部位各取一組試樣，電爐在二分之一熔體的中心部位 取兩組試樣。取樣前試樣勺要進(jìn)行預(yù)熱，對(duì)于高純鋁及鋁合金，這了防止試樣勺污染，取樣 應(yīng)采用不銹鋼試樣勺并涂上涂料。
[0037] 當(dāng)快速分析結(jié)果和合金成分要求不相符時(shí)，就應(yīng)調(diào)整成分一沖淡或補(bǔ)料。
[0038] 快速分析結(jié)果低于合金化學(xué)成分要求時(shí)需要補(bǔ)料。為了使補(bǔ)料準(zhǔn)確，應(yīng)按下列原 則進(jìn)行計(jì)算:先算量少者后算量多者;先算雜質(zhì)后算合金元素;先算低成分的中間合金，后 算高成分的中間合金;最后算新金屬。
[0039] -般可按下式近似地計(jì)算出所需補(bǔ)加的料量，然后予以核算，算式如下： X=[(a-b)Q+(a-d)c]/(1-a) 式中X--所需補(bǔ)加的料量，kg; Q--恪體總量（即投料量），kg;a--某成分的要求 含量，％; b 該成分的分析量，％; c--分別為其它金屬或中間合金的加入量，kg; d-- 補(bǔ)料用中間合金中該成分的含量(如果是加純金屬，則d=100)，％。
[0040] 快速分析結(jié)果高于化學(xué)成分的國家標(biāo)準(zhǔn)、交貨標(biāo)準(zhǔn)等的上限時(shí)就需沖淡。在沖淡 時(shí)高于化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)的合金元素要沖至低于標(biāo)準(zhǔn)要求的含量上限。一般鋁加工廠均對(duì)鋁合 金制定了廠內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，以使合金獲得良好的鑄造性能和力學(xué)性能。為此，在沖淡時(shí)一般都沖至 接近或低于該元素的廠內(nèi)化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)上限所需的化學(xué)成分。在沖淡時(shí)一般按照下式計(jì)算 出所需的沖淡量。
[0041] X=QX(b_a)/a 式中b--某成分的分析量，％; a--該成分的（廠內(nèi)）標(biāo)準(zhǔn)上限的要求含量，％; Q--恪 體總量，kg; X--所需的沖淡量，kg; 調(diào)整成分時(shí)應(yīng)注意:試樣用無代表性。試樣無代表性是因?yàn)槟承┰孛芏容^大，溶解擴(kuò) 散速度慢，或易于偏析分層。故取樣前應(yīng)充分?jǐn)嚢?，以均勻其成分，由于反射爐熔池表面溫 度高，爐底溫度低，沒有對(duì)流傳熱作用，取樣前要多次攪拌，每次攪拌時(shí)間不得少于5min。取 樣部位和操作方法要合理。由于反射爐熔池大而深，盡管取樣前進(jìn)行多次攪拌，熔池內(nèi)各部 位的成分仍然有一定的偏差，因此，試樣應(yīng)在熔池中部最深部位的二分之一處取出。取樣前 應(yīng)將試樣模充分加熱干燥，取樣時(shí)操作方法正確，使試樣符合要求，否則試樣有氣孔、夾渣 或不符合要求，都會(huì)給快速分析帶來一定的誤差。取樣時(shí)溫度要適當(dāng)。某些密度大的元素， 它的溶解擴(kuò)散速度隨著溫度的升高而加快。如果取樣前熔體溫度較低，雖然經(jīng)過多次攪拌， 其溶解擴(kuò)散速度仍然很慢，此時(shí)取出的試樣仍然無代表性，因此取樣前應(yīng)控制熔體溫度適 當(dāng)高些。補(bǔ)料和沖淡時(shí)一般都用中間合金，熔點(diǎn)較高和較難熔化的新金屬料，應(yīng)予避免。補(bǔ) 料量和沖淡量在保證合金元素要求的前提下應(yīng)越少越好。且沖淡時(shí)應(yīng)考慮恪煉爐的容量和 是否便于沖淡的有關(guān)操作。如果在沖淡量較大的情況下，還應(yīng)補(bǔ)入其它合金元素，應(yīng)使這些 合金元素的含量不低于相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或要求。
[0042] D、精煉 工業(yè)生產(chǎn)的鋁合金絕大多數(shù)在熔煉爐不再設(shè)氣體精煉過程，而主要靠靜置爐精煉和在 線熔體凈化處理，但有的鋁加工廠仍還設(shè)有熔煉爐精煉，其目的是為了提高熔體的純凈度。 這些精煉方法可分為兩類:即氣體精煉法和熔劑精煉法。
[0043] E、出爐 當(dāng)熔體經(jīng)過精煉處理，并扒出表面浮渣后，待溫度合適時(shí)，即可將金屬熔體輸注到靜置 爐，以便準(zhǔn)備澆注成鋁錠或鑄造。
[0044] F、清爐 清爐就是將爐內(nèi)殘存的結(jié)渣徹底清出爐外。每當(dāng)金屬出爐后，都要進(jìn)行一次清爐。當(dāng)合 金轉(zhuǎn)換，普通制品連續(xù)生產(chǎn)5-15爐，特殊制品每生產(chǎn)一爐，一般就要進(jìn)行大清爐。大清爐時(shí)， 應(yīng)先均勻向爐內(nèi)撒入一層粉狀熔劑，并將爐膛溫度升至800°C以上，然后用三角鏟將爐內(nèi)各 處殘存的結(jié)渣徹底清除。
[0045] 實(shí)施例2: 一種鋁合金材料，其由以下重量百分比的組分制備而成：錳1.90%、鋅3.0%、鐵 1.009%、鎂 0.536%、銅 0.0009%、鈷 0.004%、鎳 0.0053%、鈦 0.0084%、鉛 0.0065%、雜質(zhì) 0.12%，余量為鋁。
[0046] 本實(shí)施例的制備方法與前述實(shí)施例1的制備方法相同，在此對(duì)本實(shí)施例的制備方 法不做詳細(xì)敘述。
[0047] 實(shí)施例3: 一種鋁合金材料，其由以下重量百分比的組分制備而成:錳2.10%、鋅2.8%、鐵1.0%、 鎂 0.46%、銅 0.00012%、鈷 0.0065%、鎳 0.0078%、鈦 0.0024%、鉛 0.045%、雜質(zhì)0.123%，余 量為鋁。
[0048] 本實(shí)施例的制備方法與前述實(shí)施例1的制備方法相同，在此對(duì)本實(shí)施例的制備方 法不做詳細(xì)敘述。
[0049] 實(shí)施例4 一種鋁合金材料，其由以下重量百分比的組分制備而成:錳1.95%、鋅3.1%、鐵1.1%、 鎂 0.15、銅 0.00014%、鈷 0.0057%、鎳 0.0048%、鈦 0.0075%、鉛 0.034%、雜質(zhì)0.147%，余 量為鋁。
[0050] 本實(shí)施例的制備方法與前述實(shí)施例1的制備方法相同，在此對(duì)本實(shí)施例的制備方 法不做詳細(xì)敘述。
[0051 ] 實(shí)施例5: 一種鋁合金材料，其由以下重量百分比的組分制備而成：錳2.01%、鋅2.95%、鐵 1.056%、鎂 0.357%、銅 0.00074%、鈷 0.00462%、鎳 0.0047%、鈦 0.0047%、鉛 0.088%、雜質(zhì) 0.085%，余量為鋁。
[0052]本實(shí)施例的制備方法與前述實(shí)施例1的制備方法相同，在此對(duì)本實(shí)施例的制備方 法不做詳細(xì)敘述。
[0053] 實(shí)施例6: 一種鋁合金材料，其由以下重量百分比的組分制備而成：錳2.945%、鋅2.85%、鐵 1.09%、鎂 0.489%、銅 0.00069%、鈷 0.0058%、鎳 0.0067%、鈦 0.007%、鉛 0.089%、雜質(zhì) 0.056%，余量為鋁。
[0054] 本實(shí)施例的制備方法與前述實(shí)施例1的制備方法相同，在此對(duì)本實(shí)施例的制備方 法不做詳細(xì)敘述。
[0055] 對(duì)比例： 本對(duì)比例的鋁合金材料為現(xiàn)有的S33N材料，其成分見表2所示。
[0056]表2現(xiàn)有的鋁合金材料S33N的成分表
試驗(yàn)例1:本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)的鋁合金材料的性能測試。
[0057] 對(duì)實(shí)施例1-6制備得到的鋁合金材料和對(duì)比例的鋁合金材料S33N分別進(jìn)行了如下 性能測試： 1、測試項(xiàng)目1:抗拉強(qiáng)度Rm、規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度RP0.2、斷后伸長率A50mm。
[0058] (1)測試設(shè)備： 微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)(型號(hào)CMT5105,設(shè)備編號(hào)BTTEIRFA00030)。
[0059] (2)環(huán)境條件： 溫度:21.4°(：;濕度:52%冊(cè)）。
[0060] (3)參考標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 228.1-2010金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分:室溫試驗(yàn)方法。
[0061] (4)測試結(jié)果： 測試結(jié)果見表3所示。
[0062]表3測試項(xiàng)目1的測試結(jié)果
從表3結(jié)果可知，與S33N相比，本發(fā)明制備的鋁合金具有更高的抗拉強(qiáng)度和韌性。
[0063] 2、測試項(xiàng)目2:彈性模量。
[0064] (1)測試設(shè)備： 微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)(型號(hào)CMT5105,設(shè)備編號(hào)BTTEIRFA00030)。
[0065] (2)環(huán)境條件： 溫度:21.4°(：;濕度:52%冊(cè)。
[0066] (3)參考標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 22315-200金屬材料彈性模量和泊松比試驗(yàn)方法 (4)測試結(jié)果： 測試結(jié)果見表4所示。
[0067]表4測試項(xiàng)目2的測試結(jié)果
從表4結(jié)果可知，與S33N相比，本發(fā)明制備的鋁合金具有更好的彈性。
[0068] 3、測試項(xiàng)目3:布氏硬度。
[0069] (1)測試設(shè)備： 布氏硬度計(jì)（型號(hào)3000BLD/T，設(shè)備編號(hào)BTTEIRFA00033) (2)環(huán)境條件： 溫度:22.8°C;濕度:57%RH。
[0070] (3)參考標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 231.1-2009金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分:試驗(yàn)方法 (4)測試條件： 本發(fā)明（試驗(yàn)力：15001^;1!'壓頭直徑：1〇1111]1)，3331'1(試驗(yàn)力:2501^;1!'壓頭直徑:51111]1)。 [0071] (5)測試結(jié)果： 測試結(jié)果見表5所示。
[0072]表5測試項(xiàng)目3的測試結(jié)果
從表5結(jié)果可知，與S33N相比，本發(fā)明制備的鋁合金具有較高的硬度。
[0073] 試驗(yàn)例2本發(fā)明的鋁合金材料的有害物質(zhì)的測試。
[0074] 對(duì)實(shí)施例1制備得到的鋁合金材料還分別進(jìn)行了如下有害物質(zhì)測試： 1、鉛(Pb)、絡(luò)(Cd) 測試方法：IEC 62321-5:2003Ed.l.0 測試儀器：ICP-〇ES 檢測流程:稱量樣品于容器內(nèi)4加入消解試劑4消解樣品4過濾4溶液用去離子水定 容，殘?jiān)没一?堿煮/酸煮的方法進(jìn)行處理-去離子水定容-用ICP-OES進(jìn)行分析。
[0075] 2、汞（Hg) 測試方法：IEC 62321-4:2003Ed.l.0 測試儀器：ICP-〇ES 檢測流程:稱量樣品于容器內(nèi)-加入消解試劑-在微波消解爐中消解樣品-過濾-溶 液用去離子水定容，殘?jiān)脡A煮/酸煮的方法進(jìn)行處理-去離子水定容-用ICP-0ES進(jìn)行分 析。
[0076] 3、六價(jià)鉻(Cr(VI)) 測試方法：IEC 62321:2008Ed ? lAnnexB 測試儀器:UV-Vis 檢測流程:取適量測試樣品-用沸水萃取-過濾并除去樣品-調(diào)節(jié)溶液的pH-添加測 試溶液-用UV-Vi s進(jìn)行分析。
[0077] 4、多溴聯(lián)苯(PBBs)，多溴二苯醚(PBDEs) 測試方法：IEC 62321:2008Ed ? lAnnexA 測試儀器:GC-MS 檢測流程:稱量樣品于套管內(nèi)-用有機(jī)溶劑萃取-濃縮萃取液-轉(zhuǎn)移萃取溶液到容量 瓶內(nèi)-用有機(jī)溶劑定容-用GC-MS進(jìn)行分析。
[0078] 上述測試結(jié)果見表6所示。
[0079]表6本發(fā)明的鋁合金材料的有害物質(zhì)的測試結(jié)果
備注:對(duì)于檢測鉛、鎘、汞之樣品已完全溶解。
[0080] _N.D.=未檢出（小于方法檢出限） -mg/kg = ppm =百萬分之一 -陰性=不含有六價(jià)鉻，即由樣品所萃取出來的溶液中的六價(jià)鉻的濃度小于〇.i〇y g/cm2 從表6結(jié)果可知，本發(fā)明制備的鋁合金材料的有害物質(zhì)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2001/65/EU指令限 值。
[0081]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制， 故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍 屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋁合金材料，其特征在于：其由以下重量百分比的組分制備而成：錳1.9%-2.1%、鋅 2.8%-3.1%、鐵 1.0-1.1%、鎂 <0.6%、銅 <0.001%、鈷 <0.01%、鎳 <0.01%、鈦 <0.01%、鉛<0.1%、雜質(zhì)<0.2%，余量為鋁。2. -種如權(quán)利要求1所述的鋁合金材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟： (1) 將鋁錠和大塊料裝在熔池中間，熔點(diǎn)易氧化的中間合金裝在中下層，熔點(diǎn)高的中間 合金裝在上層，大塊料的尺寸大于l〇cm，中間合金為猛錯(cuò)合金； (2) 在爐料軟化下塌時(shí)，按金屬重量的0.5-0.6%向金屬表面撒一層粉狀熔劑覆蓋；當(dāng)爐 料熔化后，攪動(dòng)熔體，當(dāng)爐料充分熔化，并且熔體溫度達(dá)到熔煉溫度時(shí)，扒除熔體表面漂浮 的大量氧化渣； (3) 在^ 720 °C時(shí)，將錳劑均勻分散投入熔池各處，待反應(yīng)完全后，向熔體內(nèi)加入鎂錠， 同時(shí)用粉狀熔劑進(jìn)行覆蓋，在加鎂后向熔體內(nèi)加入鈹，充分?jǐn)嚢瑁? (4) 取樣進(jìn)行爐前分析，分析化學(xué)成分是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)分析結(jié)果和合金成分要求 不相符時(shí)，沖淡或補(bǔ)料以調(diào)整成分； (5) 精煉出爐。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金材料的制備方法，其特征在于:所述步驟（1)裝料前向 熔池內(nèi)撒20-30kg粉狀熔劑，在裝料過程中對(duì)爐料分層撒粉狀熔劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)扒渣前向 熔體上均勻撒入粉狀熔劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金材料的制備方法，其特征在于:所述粉狀熔劑為重量比 1:1的1((：1和恥(：1。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中取樣前 多次攪拌，每次攪拌時(shí)間不少于5min。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中采用中 間合金進(jìn)行補(bǔ)料和沖淡。
【文檔編號(hào)】C22C1/03GK105821266SQ201610238848
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】周秀峰, 呂偉
【申請(qǐng)人】東莞市鑫濠信精密工業(yè)有限公司, 廣州市華峰有色金屬有限公司