[發(fā)明專利]一種Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化的Al?6Mg?0.4Mn合金穩(wěn)定化退火工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510488048.6
• 申請日: 2015-08-10
• 公開（公告）號: CN105039803B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高坤元;郭姍姍;聶祚仁;丁宇升;文勝平;黃暉;吳曉藍(lán)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22F1/047
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 張慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有色金屬技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐長期晶間腐蝕的Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化的Al-6Mg-0.4Mn合金穩(wěn)定化的熱處理工藝。

背景技術(shù)

Al-6Mg是在船舶工業(yè)上應(yīng)用Mg含量最高的板材，通過Mg的固溶強(qiáng)化和形變強(qiáng)化，具有Al-Mg合金中幾乎最高的強(qiáng)度，但是也存在突出的腐蝕問題：固溶態(tài)Mg不穩(wěn)定，特別是Mg含量超過3.5wt.％時(shí)，即使在室溫下長期放置，β(Al3Mg2)相也會(huì)沿晶界連續(xù)析出，產(chǎn)生嚴(yán)重的晶間腐蝕問題。因此對于Mg含量超過3.5wt.％的中高M(jìn)g含量鋁合金必須進(jìn)行穩(wěn)定化處理，使β相部分?jǐn)嚅_析出，同時(shí)穩(wěn)定化溫度還要滿足低于再結(jié)晶起始溫度，以能保證形變強(qiáng)化部分存在，力學(xué)性能不明顯下降。隨著Mg含量的增加合金的穩(wěn)定化溫度也更高，當(dāng)Mg含量＞6wt.％時(shí)，通常的穩(wěn)定化處理合金必然發(fā)生再結(jié)晶，合金的力學(xué)性能和腐蝕性能不能同時(shí)滿足。穩(wěn)定化困難也是限制Al-6Mg合金在工業(yè)上應(yīng)用的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于提高Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金耐長期晶間腐蝕性能的穩(wěn)定化熱處理工藝，通過穩(wěn)定化退火處理，使合金具有良好的耐長期晶間腐蝕性能的同時(shí)，也能夠保證較高的強(qiáng)度。

本發(fā)明所提供的一種耐長期晶間腐蝕的Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化的Al-Mg-Mn合金的穩(wěn)定化熱處理工藝，Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金各組分的質(zhì)量百分含量分別為Mg5.5％～6.5％，Mn0.4％～0.5％，Zr0.1％～0.15％，Er0.04％～0.09％，Sc0.04％～0.1％不可避免雜質(zhì)含量＜0.4％，步驟為：含Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn鑄態(tài)合金經(jīng)300℃(7-12h)+475(15h)均勻化退火、450℃保溫2h熱軋，熱軋變形量為70％±2％，中間退火475℃/5h后冷軋，至最終冷變形量為60％±2％，然后進(jìn)行穩(wěn)定化退火，穩(wěn)定化退火溫度和時(shí)間為240℃/10-24h、250℃/5-24h或265℃/2-24h。

本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明的Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-6Mg-0.4Mn合金，可以提高再結(jié)晶溫度50℃。因此，這種合金打開并拓寬了穩(wěn)定化處理的溫度區(qū)間。

本專利通過優(yōu)化Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化的Al-6Mg-0.4Mn合金的穩(wěn)定化退火工藝，從而得到強(qiáng)化并耐長期晶間腐蝕的Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化的Al-6Mg-0.4Mn合金。

采用本發(fā)明的Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金穩(wěn)定化熱處理工藝，使合金具有良好的耐長期晶間腐蝕性能的同時(shí)，也能夠保證較高的強(qiáng)度，顯著提高板材的使用壽命。該工藝通過穩(wěn)定化處理控制β相的析出位置和形貌，提高合金的耐長期晶間腐蝕性能。同時(shí)，也能夠保證較高的強(qiáng)度，顯著提高板材的使用壽命。

附圖說明

圖1為Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金240℃不同時(shí)間退火后的失重變化曲線；

圖2為Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金265℃不同時(shí)間退火后的失重變化曲線；

圖3為Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金290℃不同時(shí)間退火后的失重變化曲線；

圖4為含0.09％Er、0.1％Sc的Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金240℃退火一定時(shí)間(10/24h)+150℃不同時(shí)間退火后的失重變化曲線；

圖5為含0.09％Er、0.1％Sc的Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金250℃退火一定時(shí)間(3/5/24h)+150℃不同時(shí)間退火后的失重變化曲線；

圖6為含0.09％Er、0.1％Sc的Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金265℃退火一定時(shí)間(1/2/3/5/24h)+150℃不同時(shí)間退火后的失重變化曲線；

圖7為含0.09％Er、0.1％Sc的Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金290℃退火一定時(shí)間(2/3/5h)+150℃不同時(shí)間退火后的失重變化曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。

表1為Er/Sc/Zr復(fù)合微合金化Al-Mg-Mn合金240-290℃退火不同時(shí)間后的顯微硬度變化表。

實(shí)施例1