本發(fā)明屬于合金材料領域，尤其涉及一種鋁合金及其制備方法。

背景技術(shù)：

輕量化被廣泛地認為是交通運輸業(yè)節(jié)能、環(huán)保的重要途徑。al-mg-si合金比強度高、比剛度高、焊接性能好，可回收性好，是車輛輕量化的理想材料?，F(xiàn)有的商業(yè)6061鋁合金強度較高，熱擠壓成形性能好，具有作為車身用鋁合金的應用前景。然而其延伸率偏低，高速沖擊過程中易開裂，吸能性能差，難以滿足交通運輸業(yè)對高性能鋁合金型材的需求。

為滿足汽車使用安全性能要求，有必要進一步優(yōu)化現(xiàn)有的al-mg-si合金成分，使合金具有優(yōu)良的綜合性能，同時熱擠壓成形性良好。er和sr元素對鋁合金的積極作用，目前多數(shù)利用都是針對al-mg、al-cu-mg合金的，而在al-mg-si合金中國內(nèi)外尚未見相關(guān)報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)良的綜合性能的鋁合金材料。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述鋁合金的制備方法。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種鋁合金，該鋁合金中各組分的質(zhì)量百分比為：

優(yōu)選地，所述鋁合金各組分的質(zhì)量百分比為：

本發(fā)明進一步公開了上述鋁合金的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將原料在680℃～730℃溫度下完全熔化，靜置10～20min，精煉、靜置、扒渣后，將熔體于700℃下澆注于預熱后的鐵模中，得到鑄錠；其中，原料的質(zhì)量百分配比為：

(2)將步驟(1)所得鑄錠于540℃下均勻化處理12h，快速冷卻后去皮；

(3)將步驟(2)中去皮處理后的鑄錠加熱至470℃～490℃，保溫3～4h，放入預熱后的擠壓裝置中擠壓，擠壓比為40，得到型材；

(4)將步驟(3)所得型材在線水淬或霧淬，在180℃下人工時效2～8h，得到鋁合金。

優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述精煉為通過六氯乙烷進行精煉。

優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述鐵模的預熱溫度為250℃～300℃。

優(yōu)選地，在步驟(3)中，所述擠壓裝置的預熱溫度為430℃～480℃。

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋁合金及其制備方法。本發(fā)明在現(xiàn)有的常規(guī)商業(yè)鋁鎂硅合金中添加餌和鍶元素，并合理優(yōu)化合金組元成分比例。利用er、sr原子與al原子的原子半徑差和電負性差異，使合金在凝固過程中形成一種alxer、alxsr質(zhì)點，顯著細化鑄態(tài)晶粒組織。在合金后續(xù)擠壓過程中，由于大量質(zhì)點阻礙了位錯的運動和對晶界的釘扎作用，抑制再結(jié)晶晶粒長大，使材料再結(jié)晶溫度提高，即使在較高的溫度下變形也能得到均勻的細晶組織。經(jīng)人工時效后，單一添加er、sr原子的al-mg-si合金強度有所提高；而復合添加時強度最高，擠壓成形后抗拉強度約為335mpa，延伸率為18.8％，綜合性能遠高于現(xiàn)有不含er、sr的商業(yè)al-mg-si合金。此外，與常規(guī)al-mg-si合金相比，本發(fā)明合金si含量過剩，保證了合金的強度；fe、zn元素含量偏低，有利于提高合金的塑性和韌性。

相比于現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明組分配比合理、加工制造容易、操作工藝簡單，利用er、sr元素合金化，有效改善al-mg-si合金組織結(jié)構(gòu)，提高合金的綜合力學性能，可適用于作為汽車車身用鋁合金型材的結(jié)構(gòu)材料。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1

(1)將原料在680℃～730℃溫度下完全熔化，靜置10～20min，用六氯乙烷進行精煉，靜置、扒渣后，將熔體于700℃下澆注于預熱至250℃～300℃的鐵模中，得到鑄錠；其中，原料的成分(wt％)為：0.56％mg，0.42％si，0.24％cu，0.20％fe，0.028％mn，0.028％cr，0.028％zn，0.29％er，0.29％sr，其余為al；

(2)將步驟(1)所得鑄錠于540℃下均勻化處理12h，快速冷卻后去皮；

(3)將步驟(2)中去皮處理后的鑄錠加熱至470℃～490℃，保溫3～4h，將擠壓筒、擠壓模具及擠壓墊預熱至430℃～480℃并保溫，將鑄錠放入預熱后的擠壓裝置中擠壓，擠壓比為40，得到型材；

(4)將步驟(3)所得型材在線水淬或霧淬，在180℃下人工時效2～8h，得到鋁合金1。

實施例2

(1)將原料在680℃～730℃溫度下完全熔化，靜置10～20min，用六氯乙烷進行精煉，靜置、扒渣后，將熔體于700℃下澆注于預熱至250℃～300℃的鐵模中，得到鑄錠；其中，原料的成分(wt％)為：0.64％mg，0.50％si，0.26％cu，0.22％fe，0.032％mn，0.032％cr，0.032％zn，0.31％er，0.31％sr其余為al；

(2)將步驟(1)所得鑄錠于540℃下均勻化處理12h，快速冷卻后去皮；

(3)將步驟(2)中去皮處理后的鑄錠加熱至470℃～490℃，保溫3～4h，將擠壓筒、擠壓模具及擠壓墊預熱至430℃～480℃并保溫，將鑄錠放入預熱后的擠壓裝置中擠壓，擠壓比為40，得到型材；

(4)將步驟(3)所得型材在線水淬或霧淬，在180℃下人工時效2～8h，得到鋁合金2。

實施例3

(1)將原料在680℃～730℃溫度下完全熔化，靜置10～20min，用六氯乙烷進行精煉，靜置，減少鋁合金氧化，去除合金液表面的熔渣，提高合金純度，將700℃熔體在保護氣氛下澆注于預熱至250℃～300℃的鐵模中，得到鑄錠；其中，原料的成分(wt％)為：0.6％mg，0.43％si，0.25％cu，0.21％fe，0.03％mn，0.03cr％，0.03％zn，0.3％er；0.3％sr，其余為al；

(2)將步驟(1)所得鑄錠于540℃下均勻化處理12h，快速冷卻后去皮；

(3)將步驟(2)中去皮處理后的鑄錠加熱至470℃～490℃，保溫3～4h，將擠壓筒、擠壓模具及擠壓墊預熱至430℃～480℃并保溫，將鑄錠放入預熱后的擠壓裝置中擠壓，擠壓比為40，得到型材；

(4)將步驟(3)所得型材在線水淬或霧淬，在180℃下人工時效8h，得到鋁合金3。

對比實施例1

對比實施例1得到的鋁合金4，其制備方法與實施例3中記載內(nèi)容基本相同，不同之處在于步驟(1)中，原料的成分為：0.6％mg，0.43％si，0.25％cu，0.21％fe，0.03％mn，0.03％cr，0.03％zn，其余為al。

對比實施例2

對比實施例2得到的鋁合金5，其制備方法與實施例3中記載內(nèi)容基本相同，不同之處在于步驟(1)中，原料的成分為：0.6％mg，0.43％si，0.18％cu，0.21％fe，0.03％mn，0.03％cr，0.03％zn，0.3％er，其余為al。

對比實施例3

對比實施例3得到的鋁合金6，其制備方法與實施例3中記載內(nèi)容基本相同，不同之處在于步驟(1)中，原料的成分為：0.6％mg，0.43％si，0.18％cu，0.21％fe，0.03％mn，0.03％cr，0.03％zn，0.3％sr，其余為al。

效果實施例

本發(fā)明按上述實施例3、對比實施例1～3制得的四種鋁合金3～6依據(jù)gb/t228-2000進行力學性能測試，結(jié)果見表1：

表1四種合金人工時效8h后的力學性能

由表1可知，單一添加er、sr原子的al-mg-si合金強度有所提高；而鋁合金3中，復合添加時強度最高，擠壓成形后抗拉強度約為335mpa，延伸率為18.8％，綜合性能遠高于現(xiàn)有的商業(yè)al-mg-si合金。這主要是由于er和sr加入合金后晶粒得到顯著細化。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。