[發明專利]一種抗再結晶耐蝕鋁合金

無效

• 申請號: 200710034820.2
• 申請日: 2007-04-26
• 公開（公告）號: CN101294252A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 陳康華;方華嬋;張茁;祝昌軍;黃蘭萍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00
• 代理公司: 中南大學專利中心
• 代理人: 龔燦凡

技術領域

本發明屬于金屬合金領域，特別涉及抗再結晶耐蝕鋁合金。

背景技術

通過多元微合金化形成微細彌散相，有效地抑制再結晶和晶粒長大、保持變形回復組織，是同時提高鋁合金強度和抗腐蝕性能的途徑之一。早期，通過加入微量Cr、Mn形成非共格鋁化物彌散相。后改為加入Zr，形成亞穩Ll₂型Al₃Zr彌散相，這樣提高了抑制再結晶的抗力，改善了應力腐蝕抗力，但亞穩Ll₂型Al₃Zr在高溫長時均勻化和固溶處理中會轉變為非共格的穩定DO₂₃型Al₃Zr彌散相，因此，抑制再結晶的作用會隨之降低。加入微合金化元素Sc是目前抑制再結晶效果最好的辦法，它可以形成與基體共格的微細Al₃Sc彌散相粒子，在提高強度的同時能改善合金的韌性和抗應力腐蝕性能；也可以用Zr代替部分Sc，形成多元鋁化物，效果更為顯著。但由于Sc的價格昂貴，目前市面價格約為4萬元人民幣/千克，因此，難以實際用于工業鋁合金的生產。

發明內容

本發明的目的是在Al-Mg-(Zn-Cu)鋁合金中復合添加價格便宜的微合金化元素，以形成新型高效的多元鋁化物彌散相，有效抑制合金的再結晶，提高合金的強度、抗斷裂韌性和抗應力腐蝕性能。

本發明的詳細技術方案為：一種抗再結晶耐蝕鋁合金，包含主合金元素Al-Zn-Mg或Al-Zn-Mg-Cu或Al-Mg或Al-Cu-Mg，還包含總含量占合金質量百分比為0.1～1.2％的Zr-Cr-Ce。其中Zn、Mg、Cu占合金的質量百分比最好為：Zn：0～9.2％；Mg：0.2～5.6％；Cu：0～6.8％。

其中Zr、Cr和Ce占合金的質量百分比分別為：Zr：0.05～0.2％；Cr：0.05～0.3％；Ce：0.05～0.4％。

在上述鋁合金中，還可微量添加Mn、Ti，加入Mn、Ti的質量百分比為：Mn：0～0.5％；Ti：0～0.1％。

本發明在Al-Mg-(Zn-Cu)合金中添加Zr的同時，復合添加Cr和稀土元素Ce，形成多元彌散相，有效抑制了Al-Mg-(Zn-Cu)合金的再結晶，保持形變回復組織，提高了Al-Zn-Mg-Cu或Al-Zn-Mg合金的強度、斷裂韌性和抗應力腐蝕性能。而且Zr、Cr等微合金和稀土金屬Ce價格相對便宜，適于工業化生產。本發明的含Zr和Cr和稀土元素Ce的抗再結晶耐蝕Al-Mg-(Zn-Cu)合金，可應用到各個領域。

附圖說明

圖1：對比例1的A-1合金固溶態金相顯微組織圖；

圖2：對比例2的A-2合金固溶態金相顯微組織圖；

圖3：對比例3的A-3合金固溶態金相顯微組織圖；

圖4：對比例4的A-4合金固溶態金相顯微組織圖；

圖5：對比例5的A-5合金固溶態金相顯微組織圖；

圖6：對比例6的A-6合金固溶態金相顯微組織圖；

圖7：對比例7的A-7合金固溶態金相顯微組織圖；

圖8：對比例8的A-8合金固溶態金相顯微組織圖；

圖9：實施例1的B-1合金固溶態金相顯微組織圖；

圖10：實施例2的B-2合金固溶態金相顯微組織圖；

圖11：實施例3的B-3合金固溶態金相顯微組織圖；

圖12：實施例4的B-4合金固溶態金相顯微組織圖；

圖13：實施例5的B-5合金固溶態金相顯微組織圖；

圖14：實施例6的B-6合金固溶態金相顯微組織圖；

圖15：實施例7的B-7合金固溶態金相顯微組織圖；

圖16：實施例1的B-1合金時效態透射電鏡組織圖；

圖17：T6時效態下3.5％NaCl水溶液中對比例1、實施例1的合金裂紋擴展速率v-應力強度因子曲線圖；

圖18：T6時效態下3.5％NaCl水溶液中對比例2、實施例2的合金裂紋擴展速率v-應力強度因子曲線圖；

圖19：T6時效態下3.5％NaCl水溶液中對比例3、實施例3的合金裂紋擴展速率v-應力強度因子曲線圖；

圖20：T6時效態下3.5％NaCl水溶液中對比例4、實施例3的合金裂紋擴展速率v-應力強度因子曲線圖；

圖21：T6時效態下3.5％NaCl水溶液中對比例5、實施例4的合金裂紋擴展速率v-應力強度因子曲線圖。

具體實施方式