鋁合金及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供鋁合金及其制造方法。在該方法中，提供鋁和包含基于鈣（Ｃａ）的化合物的鎂（Ｍｇ）母合金。制備熔體，其中將所述Ｍｇ母合金和所述Ａｌ熔融。可通過鑄造所述熔體制造所述鋁合金。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
目前，鎂(Mg)是鋁(Al)合金中的主要合金化元素之一。鎂的加入使鋁合金的強(qiáng)度 提高，使該合金有利于進(jìn)行表面處理，并且使耐蝕性改善。然而，由于以下事實(shí)，存在熔融鋁 的品質(zhì)可惡化的問題由于鎂的高的化學(xué)氧化電位，在鎂在熔融鋁中的合金化期間，氧化物 或夾雜物混入到熔融鋁中。為了防止由于鎂的加入而將氧化物或夾雜物混入到熔融鋁中， 在鎂的加入期間可使用以保護(hù)氣體如SF6覆蓋熔體表面的方法。然而，使用保護(hù)氣體完美地保護(hù)在鋁合金的制備期間大量加入的鎂是困難的。此 外，作為保護(hù)氣體使用的SF6F僅是昂貴的氣體，而且是造成環(huán)境問題的氣體，因此，現(xiàn)在全 世界正逐漸限制SF6W使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供以環(huán)境友好的方式制造并且具有優(yōu)異的合金性能的鋁合金、及所述鋁 合金的制造方法。本專利技術(shù)還提供使用所述鋁合金的加工產(chǎn)物。根據(jù)所述方法的一個(gè)方面，提供制造鋁(Al)合金的方法。提供鋁以及包含基于鈣 (Ca)的化合物的母合金。形成熔體，其中將所述母合金和所述鋁熔融。鑄造所述熔體。所 述母合金是通過將鈣(Ca)加入到母材中而形成的。根據(jù)所述方法的另一方面，所述母材可包括純鎂、鎂合金、純鋁或鋁合金，并且所 述鎂合金可包含鋁作為合金化元素。根據(jù)所述方法的另一方面，所述方法可進(jìn)一步包括以小于或等于約1.0重量％ (大于0%)的量加入鐵(Fe)。根據(jù)所述方法的另一方面，制造所述母合金可包括通過使所述母材熔融而形成熔 融母材和將所述鈣加入到所述熔融母材中。根據(jù)所述方法的另一方面，制造所述母合金可包括使所述母材和所述鈣一起熔融。根據(jù)所述方法的另一方面，所述母材可包括鎂和鋁的至少一種，和所述基于鈣的 化合物可包括以下的至少一種=Mg-Ca化合物、Al-Ca化合物和Mg-Al-Ca化合物。進(jìn)一步 地，所述Mg-Ca化合物可包括Mg2Ca,所述Al-Ca化合物可包括Al2Ca和Al4Ca的至少一種， 和所述Mg-Al-Ca化合物可包括(Mg，AD2Ca0根據(jù)所述方法的另一方面，提供制造鋁(Al)合金的方法。提供鈣和鋁。形成熔體， 其中使所述鈣和所述鋁熔融。鑄造所述熔體。所述鈣以0.1 40重量％的量加入到所述 Al合金中。根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)方面的鋁合金可為通過根據(jù)上述方法的任一種的方法制造的鋁I=I 巫 O根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)方面的鋁合金可包括鋁基體；和存在于所述鋁基體中的基于鈣 的化合物，其中鈣以小于溶解度極限的量溶解于所述鋁基體中。根據(jù)所述鋁合金的另一方面，所述鋁合金可包括小于或等于1.0重量％的鐵 飾)。根據(jù)所述鋁合金的另一方面，所述鋁基體可具有其間形成邊界并且彼此分開的多 個(gè)疇，其中所述基于鈣的化合物存在于所述邊界處。例如，所述疇可為晶粒，和所述邊界可 為晶界。作為另一實(shí)例，所述疇可為由彼此不同的相限定的相區(qū)，和所述邊界可為相界。根據(jù)所述鋁合金的另一方面，所述鋁基體可具有其間形成邊界并且彼此分開的多 個(gè)疇，其中所述基于鈣的化合物可存在于所述疇內(nèi)。根據(jù)本專利技術(shù)另一方面的鋁合金可包括其中溶解有最高達(dá)溶解度極限的鈣的鋁基 體；和存在于所述鋁基體中的基于鈣的化合物，其中所述鋁基體中的鈣的量為0. 1 40重量％。根據(jù)所述鋁合金的另一方面，其中所述鋁合金具有與在相同條件下制造的不具有 所述基于鈣的化合物的另外的鋁合金相比平均尺寸更小的疇。根據(jù)所述鋁合金的另一方面，所述鋁合金具有與在相同條件下制造的不具有所述 基于鈣的化合物的另外的鋁合金的拉伸強(qiáng)度相比更大的拉伸強(qiáng)度。附圖說明通過參照附圖詳細(xì)描述本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式，本專利技術(shù)的以上和其它特征和優(yōu) 點(diǎn)將變得更加明晰圖1為說明制造待在根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施方式的鋁合金的制造過程中加入到熔融鋁 中的鎂母合金的方法的實(shí)施方式的流程圖；圖2顯示鎂母合金中的基于Ca的化合物的成分分析結(jié)果(a) (d)；圖3為說明根據(jù)本專利技術(shù)的鋁合金的制造方法的實(shí)施方式的流程圖；圖4顯示根據(jù)本專利技術(shù)示例性實(shí)施方式的加入包含Ca的鎂母合金的鋁合金的成分 分析結(jié)果(a) (d)；圖5顯示其中根據(jù)本專利技術(shù)示例性實(shí)施方式加入通過添加Ca而制備的母合金的鋁 合金(a)的鑄造材料和其中加入純鎂的鋁合金(b)的鑄造材料的表面圖像；圖6顯示對(duì)通過將添加有Ca的鎂母合金加入到合金6061中而制造的鋁合金(a) 的微觀結(jié)構(gòu)以及可商購得到的合金6061 (b)的微觀結(jié)構(gòu)的觀察結(jié)果。具體實(shí)施例方式下文中，將參照其中示出了本專利技術(shù)示例性實(shí)施方式的附圖更充分地描述本專利技術(shù)。 然而，本專利技術(shù)可體現(xiàn)為許多不同的形式并且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得該公開內(nèi)容徹底和完整，并且將向本領(lǐng)技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)本發(fā) 明的構(gòu)思。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式，制備加入有作為添加劑的鈣(Ca)的母合金，之后通 過將所述母合金加入到鋁中而制造鋁合金。所述母合金可包括通過使用純鎂或鎂合金作為 母材而形成的鎂母合金，和通過使用純鋁或鋁合金作為母材而形成的鋁母合金。在該實(shí)施方式中，將其中未有意加入合金化元素的純鎂或純鋁定義為含有在鎂或 鋁的制造過程中不可避免地加入的雜質(zhì)的基本含義。鎂合金或者鋁合金分別為通過有意地 將其它合金化元素加入到鎂或鋁中而制造的合金。含有鋁作為合金化元素的鎂合金可稱為 鎂鋁合金。該鎂鋁合金可包含鋁以及其它合金化元素作為合金化元素。圖1為顯示根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施方式的母合金的制造方法的流程圖。參照?qǐng)D1，母合金的制造方法可包括熔融母材形成操作Si、添加劑加入操作S2、 攪拌·保持操作S3、鑄造操作S4、以及冷卻操作S5。在熔融母材形成操作Sl中，可將母材置于坩堝中并且可通過加熱所述坩鍋而形 成熔融母材。例如，將作為母材的鎂或鎂合金置于坩鍋中并且可通過加熱所述坩鍋而形成 熔融鎂。例如，可通過將所述坩堝在約600°C 約800°C的溫度下加熱而使鎂熔融。當(dāng)加熱 溫度低于約600°C時(shí)，難以形成熔融鎂。相反，當(dāng)加熱溫度超過約800°C時(shí)，存在可使熔融鎂 起燃的風(fēng)險(xiǎn)。作為其它實(shí)例，可將作為母材的鋁或鋁合金置于坩鍋中并且可通過將所述坩鍋在 約600°C 約900°C的溫度下加熱而形成熔融鋁。在添加劑加入操作S2中，可將作為添加劑的鈣(Ca)加入到所述熔融母材中。在攪拌·保持操作S3中，可將所述熔融母材攪拌或保持合適的時(shí)間。例如，攪拌 或保持時(shí)間可為約1 約400分鐘。如果攪拌·保持時(shí)間少于約1分鐘，則未使所述添加 劑充分地混入所述熔融母材中，和如果其超過約400分鐘，則所述熔融母材的攪拌 保持時(shí) 間可能被不必要地延長。基于100重量份的所述母材，可加入約0. 0001 約100重量份、優(yōu)選0. 001 30重量份的量的Ca。在其中所述添加劑少于約0. 0001重量份的情況下，由所述添加劑導(dǎo)致的 效果(例如，硬度增加、氧化減少、燃點(diǎn)上升以及保護(hù)氣體減少)可為小的。而且，所述母合 金中的基于Ca的化合物可在加入到所述鋁合金中的過程中被稀釋，因此所述母合金的含 量隨著加入到所述母合金中的Ca的量增加而降低。當(dāng)Ca的量超過約100重量份時(shí)，難以 制造所述母合金。考慮到該困難，Ca的量可為考慮到制造困難的小于或等于約30重量份。同時(shí)，在其中使用純鎂或鎂合金作為母材以形成母合金的情況下，可另外任選 地提供少量的保護(hù)氣體以防止熔融鎂起燃。所述保護(hù)氣體可采用典型的S本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
制造鋁（Ａｌ）合金的方法，所述方法包括：提供鋁和包含基于鈣（Ｃａ）的化合物的母合金；形成熔體，其中將所述母合金和所述鋁熔融；和鑄造所述熔體，其中所述母合金是通過將鈣加入到母材中而形成的。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金世光，李鎮(zhèn)奎，崔珉灝，尹泳沃，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：韓國生產(chǎn)技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：KR[]