[發(fā)明專利]一種良好熱成型、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410492581.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN104195384A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明星;王明亮;王呈剛;張建忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東裕航特種合金裝備有限公司
• 主分類號(hào): C22C21/02
• 分類號(hào): C22C21/02;C22F1/043
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金領(lǐng)域，更具體的講是一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金。

背景技術(shù)

純鋁的密度小（ρ=2.7g/cm3），大約是鐵的?1/3，熔點(diǎn)低（660℃），鋁是面心立方結(jié)構(gòu)，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各種型材、板材，抗腐蝕性能好；但是純鋁的強(qiáng)度很低，退火狀態(tài)?σb?值約為8kgf/mm2，故不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，人們逐漸以加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來強(qiáng)化鋁，這就得到了一系列的鋁合金，鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，鋁合金密度低，但強(qiáng)度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量?jī)H次于鋼。

但是不同的需求對(duì)于鋁合金的性能要求不同，如高強(qiáng)度鋁合金、高韌性鋁合金、耐腐蝕鋁合金、易焊接鋁合金等等等等，而對(duì)于用于高速列車車體型材的鋁合金，由于其實(shí)用的環(huán)境，使用位置，其需要良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能，而目前并沒有這種性能較為全面的合金。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，該合金由下述組分組成：Mg0.6-0.65?wt%、Mn0.08-0.25wt%、Cr0.1-0.2?wt%、Si0.70-0.75wt%、Fe?0.005-0.2?wt%、Cu?0.02-0.07?wt%、Zn?＜0.1?wt%、Ti?0.02-0.05?wt%、V0.07-0.12?wt%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

上述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，該合金由下述組分組成：Mg0.62-0.64?wt%、Mn0.10-0.20wt%、Cr0.12-0.18?wt%、Si0.72-0.74wt%、Fe?0.010-0.080?wt%、Cu?0.04-0.06?wt%、Zn?＜0.1?wt%、Ti?0.02-0.04?wt%、V0.08-0.10?wt%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)

優(yōu)化的，上述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，該合金由下述組分組成：Mg0.63?wt%、Mn0.16wt%、Cr0.15?wt%、Si0.73wt%、Fe?0.02?wt%、Cu?0.05wt%、Zn?＜0.1?wt%、Ti?0.03wt%、V0.09?wt%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

V是晶粒細(xì)化，提高合金的高溫強(qiáng)度，但是易于P形成粗大化合物而形成沉降，因此需要嚴(yán)格控制V的用量，而Zn的作用是能夠明顯提高合金的強(qiáng)度，但高溫脆性大，因此通過對(duì)兩者配比的控制，即提高了強(qiáng)度，又增加了高溫性能。

合金中Fe以及Si的含量大大影響著合金的韌性，而本發(fā)明通過對(duì)Fe和Si的控制，又通過V、Cr的調(diào)節(jié)，增加了結(jié)構(gòu)的細(xì)密程度和穩(wěn)定性，提高了合金的韌性。

上述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金的制備方法，其包括如下步驟：合金鑄錠、擠壓淬火、張力拉伸和時(shí)效處理、取樣檢查、包裝。

上述合金鑄錠包括熔煉和精煉，熔煉溫度560-830℃，待爐料融化約90%左右時(shí)平穩(wěn)攪拌，禁止將表面浮渣卷入熔體金屬中；每爐次在熔化過程中進(jìn)行2-5次爐底攪拌；體經(jīng)攪拌均勻后立即取樣，進(jìn)行爐前分析，取樣溫度不得低于700℃；隨爐料進(jìn)行精煉，根據(jù)取樣分析的結(jié)果，計(jì)算材料的補(bǔ)充量；第二次取樣分析，靜置10分鐘，鑄造成型。

優(yōu)化的，上述熔煉溫度為700-830℃。

上述擠壓淬火的技術(shù)參數(shù)為：鑄錠加熱到300-320℃后迅速裝入擠壓筒內(nèi)，擠壓溫度320℃-330±5℃，擠壓速度3±0.5m/min，淬火溫度360-400±5℃，淬火速度280～320℃/分。

上述張力拉伸和時(shí)效處理工藝參數(shù)為：拉伸率1.5～1.7%，時(shí)效溫度180-200℃，金屬保溫8-15小時(shí)，出時(shí)效爐。