[發(fā)明專利]一種含釓和釔的耐腐蝕鋁合金材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711476800.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108048707B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆洪;喻保標(biāo)
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/03;C22F1/043
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

一種含釓和釔的耐腐蝕鋁合金材料的制備方法，按照質(zhì)量百分比配料：硅9.6~12wt.%，銅1.5~3.5wt.%，釓0.4~0.6wt.%，釔0.4~0.6wt.%，其余為鋁和不可避免的雜質(zhì)。控制合金中不同元素的含量，經(jīng)稀土釓精煉之后，再進(jìn)行壓鑄成型。本發(fā)明制得的鋁合金材料表面光潔度高且表面氧化鋁保護(hù)層更加致密，具有優(yōu)秀的抗海水腐蝕性能，可以滿足在海洋環(huán)境中的應(yīng)用；可以使稀土Gd在合金中Al₂Cu和Al?Fe?Si等金屬間化合物表面形成一層稀土包覆膜，阻礙腐蝕電子流動(dòng)；可以提升壓鑄Al?Si?Cu合金的固溶度，進(jìn)一步減少電偶腐蝕影響；操作安全簡單，對設(shè)備要求低，制造成本得以大幅降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐腐蝕鋁合金。

背景技術(shù)

Al-Si-Cu合金具有良好的鑄造性能和較高的氣密性，切削加工性和焊接性均良好，經(jīng)熱處理強(qiáng)化后具有較高強(qiáng)度。由于Al-Si-Cu合金中的Al₂Cu和Al-Fe-Si金屬間化合物在海水中的腐蝕電位比α-Al基質(zhì)高，因此會(huì)導(dǎo)致Al-Si-Cu合金在海水中發(fā)生局部腐蝕蝕。而局部腐蝕的發(fā)生極大限制了Al-Si-Cu合金在海洋環(huán)境中的應(yīng)用。

迄今為止，對Al-Si-Cu合金精煉方法主要有：添加稀土或堿土元素，電磁攪拌超聲波處理。然而上述的方法中，添加稀土精煉方法技術(shù)操作簡單，設(shè)備要求低，有利于大規(guī)模生產(chǎn)，且稀土精煉方法使得合金的微觀組織和機(jī)械性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于基體。此外，壓力鑄造制造鋁合金材料技術(shù)是最先進(jìn)的金屬成型方法之一，是實(shí)現(xiàn)少切屑，無切屑的有效途徑，應(yīng)用很廣，發(fā)展很快。且壓鑄材料可實(shí)現(xiàn)表面光潔度高和內(nèi)部晶粒細(xì)化。可以從一定程度上降低腐蝕速率。

固溶時(shí)效處理作為一種提高韌性及抗蝕性能等優(yōu)點(diǎn)的低成本方法也常用于改善鋁合金性能。且本發(fā)明利用雙級固溶處理方式，使材料經(jīng)歷低溫和高溫兩個(gè)階段。低溫固溶時(shí)低熔點(diǎn)相首先溶解，防止高溫時(shí)發(fā)生過燒及熔化。高溫固溶時(shí)使第二相顆粒溶解，提高合金過飽和度。

在公開專利號為CN104711460B，名稱為：“一種含鈦耐腐蝕鋁合金及其處理工藝”中。在熔煉過程中未考慮部分不同合金元素的熔煉順序和熔煉時(shí)間，且精煉過后未經(jīng)過熱處理工藝對其進(jìn)行內(nèi)應(yīng)力消除。

在公開專利號為CN103966483B，名稱為：“一種耐腐蝕汽車用鋁合金板材”中。先熔煉霧化操作制備合金微米粉末，后將合金粉末再次熔煉并加入精煉劑進(jìn)行精煉，最后再經(jīng)多級低溫冷處理得到耐腐蝕汽車用鋁合金板材。其工藝新穎，但多級低溫冷處理與熱處理相比，熱處理工序相對較簡單，便于實(shí)際生產(chǎn)。

在公開專利號為CN105112738B，名稱為：“高強(qiáng)度耐腐蝕鋁合金的制備工藝及高強(qiáng)度耐腐蝕鋁合金”中。將高溫精煉與固溶處理結(jié)合的方法中，得到高強(qiáng)度耐腐蝕鋁合金。然而單純的高溫精煉與固溶處理耗時(shí)長，若在精煉過程中添加微量精煉劑將大大縮短精煉與固溶時(shí)間。

在公開專利號為CN104962786B，名稱為：“一種耐腐蝕鋁合金型材”中。利用二級時(shí)效處理對水平鑄造后的型材進(jìn)行熱處理得到耐腐蝕鋁合金型材。其在二級時(shí)效之前未經(jīng)固溶處理得到均勻的過飽和固溶體而直接進(jìn)行人工時(shí)效，不利于后期時(shí)效時(shí)強(qiáng)化相的析出和前期熱加工內(nèi)應(yīng)力的消除。

因此，綜上所述，在耐腐蝕壓鑄鋁合金材料制備成型技術(shù)方面仍缺乏一種經(jīng)濟(jì)有效的方案。且對于稀土Gd作為一種合金化元素對Al-Si-Cu合金增強(qiáng)其抗腐蝕性能的影響還未見報(bào)道，因此具有較大的研究價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種含釓和釔的耐腐蝕壓鑄鋁合金的制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種含釓和釔的耐腐蝕鋁合金材料的制備方法，其特征包括以下步驟。