[發明專利]耐晶間腐蝕的鋁合金帶及其制造方法

在審

• 申請號: 201380044171.8
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104781430A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 亨克-揚·布林克曼;奧拉夫·恩格勒;托馬斯·亨舍爾
• 申請（專利權）人: 海德魯鋁業鋼材有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張天舒;張杰

技術領域

本發明涉及一種由AA5xxx類型的鋁合金組成的鋁合金帶，該鋁合金除了Al和不能夠避免的雜質之外還具有至少為4重量％的Mg含量。除此之外，本發明還涉及一種用于制造按照本發明的鋁合金帶的方法以及一種由按照本發明的鋁合金帶制成的構件。

背景技術

AA5xxx類型的鋁鎂(AlMg-)合金以板、片或帶的形狀應用于輪船、汽車和飛機制造中的焊接或者嵌接結構的構造。這類合金的特點特別在于具有高的強度，該強度隨鎂含量的增加而提高。

例如，在Zhao等人發表題為“發展應用于汽車板的AA5xxx類型的鋁合金的雙帶鑄造”(“Development?of?twin-belt?cast?AA5xxx?series?aluminium?alloy?materials?for?automotive?sheet?applications”)的文章中已知一種由AA5182合金組成的鋁合金帶，該鋁合金帶具有4.65重量％的Mg含量，該Mg含量適合在汽車制造中應用。

Kang等人發表題為“合金和復合材料的半固體化處理”(“Semi-Solid?Processing?of?Alloys?and?Composites”)的文章中和US?2003/0150587?A1中同樣已知Mg含量最小為4重量％的AA5182類型的鋁合金帶。Lin等人發表的題為“鋁鍛造合金的熱撕裂敏感性和晶粒細化效應”(“Hot-Tear?Susceptibility?of?Aluminium?Wrought?Alloys?and?the?Effect?of?Grain?Refining”)的文章涉及由AA5182合金組成的圓棒。

DE?102?31?437?A1涉及耐腐蝕的鋁合金板，其中，通過添加大于0.4重量％的Zn含量實現了足夠強的耐晶間腐蝕性。

另外，GB?2?027?621?A還公開了一種制造鋁合金帶的方法。

AA5xxx類型的AlMg合金的Mg含量大于3％，特別是大于4％，當其暴露于升高的溫度中，有持續增加的晶間腐蝕的趨勢。當溫度在70℃至200℃時，β-Al₅Mg₃相沿晶界析出，該β-Al₅Mg₃相稱為β-微粒而且當出現腐蝕介質時可以有選擇地溶解。這樣的后果是，假如考慮腐蝕介質的出現，例如以濕氣形式的水，特別是具有非常良好的強度特性和非常良好的變形性的AA55182類型的鋁合金(Al4.5％Mg0.4％Mn)不能在熱負荷區域中使用。這種情況特別是涉及機動車的構件，該類構件通常進行陰極浸漆(KTL)并隨后在煅燒過程中干燥，由于通過煅燒過程就已經可能在普通的鋁合金帶上引起針對晶間腐蝕的敏化處理。除此之外，在汽車領域的應用還要考慮到構件制造時的變形以及隨后構件的工作負載。

晶間腐蝕的易感性通常由按照ASTM?G67的標準測試檢測，其中，樣品暴露在硝酸中并且測定由于β-微粒溶解引起的重量損失。按照ASTM?G67，不耐晶間腐蝕的原材料重量損失大于15mg/cm²。

因此，相應的原材料和鋁合金帶不適于使用在熱負荷區域中。

發明內容

由此出發，本發明的目的在于，提供一種由AlMg合金組成的鋁合金帶，該鋁合金帶盡管具有高強度和高于4重量％的Mg含量，特別是在變形和隨后的熱量施加之后仍為耐晶間腐蝕。除此之外，還給出了一種制造方法，通過該方法可以制造耐晶間腐蝕的鋁合金帶。最后，還提出了一類耐晶間腐蝕的、由AA5xxx類型的鋁合金組成的機動車構件，例如像車門、引擎蓋和后擋板或其它結構件一樣的車身構件或者車身配件。

按照本發明的第一教導，上述目的通過一種具有再結晶組織結構的鋁合金帶實現，其中，μm表示的組織結構的晶粒度(KG)與重量％表示的Mg含量(c_Mg)滿足以下相關性：

KG≥22+2×c_Mg。

其中，鋁合金帶的鋁合金具有以下組成成分(重量％)：

Si≤0.2％,

Fe≤0.35％,

0.04％≤Cu≤0.08％,

0.2％≤Mn≤0.5％,

4.35％≤Mg≤4.8％,

Cr≤0.1％,

Zn≤0.25％,

Ti≤0.1％,

剩余Al和不能夠避免的雜質單獨最大為0.05重量％，總量最大為0.15重量％。