[發明專利]一種微合金化中強耐蝕鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201810396325.4
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108559889B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 聶寶華;陳東初;王陽;羅銘強;聶德建;孫海波
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C21/08;C22C21/16;C22C1/03;C22F1/043;C22F1/047;C22F1/05;C22F1/057
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王國標

本發明公開了一種微合金中強耐蝕鋁合金，各組分及其重量百分比為：Mg元素含量為0.4～0.8％，Si元素含量為0.5～1.0％，Cu元素含量為0.3～0.6％，Mn元素含量為0.2～0.4％，Er元素含量為0.15～0.35％，Zr元素含量為0.10～0.25％，B元素含量為0.01～0.06％，Fe元素含量≤0.15％，其它雜質元素總的含量≤0.15％，Al為平衡元素。所述鋁合金具有高的耐蝕性能及良好的力學性能，其制備方法也簡單易行，成本較低。本發明中所述的鋁合金在汽車、高鐵、船舶、海工工程等領域存在很大的應用潛力。

技術領域

本發明屬于有色金屬技術領域，特別涉及一種微合金化中強耐蝕鋁合金及其制備方法。

背景技術

Al～Mg～Si系鋁合金具有輕質高強、成型性優良等特點，廣泛用于工業結構部件，如汽車車身覆蓋件、船舶甲板、船體等結構。這些工業結構部件工作環境要求Al～Mg～Si系鋁合金同時具備較高的強度、塑性、耐蝕性能及可焊性等性能，但是鋁合金這些性能往往是相互矛盾的，通常很難同時獲得優良的耐蝕性、強度與塑性。為了提高Al～Mg～Si系鋁合金的強度，通常提高Mg、Si元素含量，但促使Mg5Al8相沿晶界連續析出，降低合金耐蝕性，加工性能大大降低。在某些合金添加Cu元素以增加強度，但是降低了材料的耐蝕性。目前相關研究主要集中在調整材料合金成分、改進形變熱處理工藝等方面的研究，但是Al～Mg～Si系鋁合金耐腐蝕性能還需要進一步提高。本發明基于多元微合金化的原理，設計一種新型的Al～Mg～Si系合金及制備方法，以提高合金強度與耐蝕性能。

發明內容

本發明提供一種微合金化中強耐蝕鋁合金及其制備方法，所述鋁合金具有高的耐蝕性能及良好的力學性能，其制備方法也簡單易行，成本較低。

本發明為解決上述問題，采用下述技術方案。

一種微合金中強耐蝕鋁合金，各組分及其重量百分比為：Mg元素含量為0.4～0.8％，Si元素含量為0.5～1.0％，Cu元素含量為0.3～0.6％，Mn元素含量為0.2～0.4％，Er元素含量為0.15～0.35％，Zr元素含量為0.10～0.25％，B元素含量為0.01～0.06％，Fe元素含量≤0.15％，其它雜質元素總的含量≤0.15％，Al為平衡元素。

一種微合金中強耐蝕鋁合金的制備方法包括以下步驟：

(1)配比原料：按照權利要求1所述的組分及其重量百分比配比原料；

(2)原料熔煉：在755～785℃溫度條件下，先將高純鋁錠熔化，隨后加入Al-Er10、Al-Zr5、Al-Mn10、Al-B3、Al-Cu50、Al-Si15中間合金，待中間合金熔化后加入99.99％鎂以及覆蓋劑；

(3)精煉：在完全熔化的金屬熔液中加入六氯乙烷進行除氣處理，并充分攪拌，精煉時金屬溫度維持在730℃～750℃的范圍內，精煉后應進行充分靜置，靜置時間不低于30分鐘；

(4)澆注：當金屬熔液溫度降至700℃～720℃，充分靜置后將金屬熔液澆入溫度為400℃～440℃金屬模具內，即可獲得合金鑄錠；

(5)三級均勻化處理：將步驟(4)獲得的合金鑄錠進行三級均勻化處理，第一階段在320～380℃下保溫6～20h，第二階段在420～450℃下保溫10～25h，第三階段在480～530℃下保溫15～20h；

(6)擠壓變形處理：對步驟(5)獲得的合金鑄錠進行擠壓變形處理，擠壓溫度為485℃～520℃，變形系數為10～20，采用強制空冷冷卻；

(7)預拉伸變形處理：對步驟(6)獲得的合金進行預拉伸變形處理，拉伸變形量為15％～45％；

(8)時效處理：對步驟(7)獲得的合金進行時效處理，時效溫度160～190℃，時效時間為10～30h，最終獲得所述鋁合金。