[發明專利]一種含鈮抗再結晶耐蝕鋁合金

無效

• 申請號: 200710035433.0
• 申請日: 2007-07-25
• 公開（公告）號: CN101353742A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 陳康華;張茁;方華嬋;祝昌軍
• 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

鋁的合金化及微合金化是改善各類鋁合金性能及開發新型鋁合金的基本手段。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。近年來，Zr在鋁合金微合金化中得到廣泛應用，Zr加入鋁合金中，形成亞穩L1₂型的與Al基體共格的Al₃Zr彌散相，提高了合金的再結晶抗力，改善了應力腐蝕性能，但亞穩的L1₂型Al₃Zr在高溫長時均勻化和固溶處理中會轉變為與Al基體非共格的穩定DO₂₃型Al₃Zr彌散相，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；Sc、Zr同時加入到鋁合金中，同樣起到提高強度和應力腐蝕抗力的作用。但是，由于Sc的價格昂貴，不適合于實際工業生產。

發明內容

本發明的目的是在Al-Mg-(Zn-Cu)合金中復合添加價格便宜的微合金化元素，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，包括主合金元素Al-Zn-Mg或Al-Zn-Mg-Cu或Al-Mg或Al-Cu-Mg，以及總含量占合金質量百分比為0.1～1.2％的Zr-Cr-Nb。其中Zn、Mg、Cu占合金的質量百分比為：Zn：0～9.2％；Mg：0.2～5.6％；Cu：0～6.8％。

Zr、Cr和Nb占合金的質量百分比最好分別為：Zr：0.05～0.2％；Cr：0.05～0.3％；Nb：0.04～0.1％。

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Nb，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Zr、Cr、Nb價格相對便宜，適于工業化生產。本發明的含Zr、Cr和Nb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：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17：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18：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19：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20：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