[發明專利]一種提高7系鋁合金抗腐蝕性能的方法

有效

• 申請號: 201911339794.3
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110951981B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 魏海根;夏福中
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C21/00;C22F1/04;C21D9/00;B21C37/00
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 韓立峰

本發明公開了一種可以提高7系鋁合金抗腐蝕性能的方法，該方法包括包括熔鑄、均勻化、熱加工、固溶、臨界溫變形、時效6個工序步驟，其中的核心步驟是臨界溫度變形工序，將固溶后的鋁合金型材在95?105℃進行1％?2％的溫變形。本發明通過將固溶后的鋁合金型材進行臨界溫度變形，使合金中發生形變誘導相變過程，這可以在不損失合金強度和塑性的基礎上，通過改善合金中時效析出相的分布，來提高合金的抗腐蝕性能，從而為實際應用提供更為安全的7系鋁合金產品；該方法工藝流程簡單，只需要在傳統的7系鋁合金生產工藝的基礎上增加一道小變形量的加工，且該過程并不產生廢料和環境有害物，利于推廣使用。

技術領域

本發明屬于有色金屬材料制備領域，具體地，涉及一種提高7系鋁合金抗腐蝕性能的方法。

背景技術

7系鋁合金作為強度最高的一種鋁合金，在飛機、高鐵、汽車等領域常常作為承重部件來使用，尤其7系鋁合金型材，其超高強度(＞500MPa)和優良的塑性相結合，使其在輕量化制造標準日益苛刻的形勢下，在有關領域中的應用日益增多。7系鋁合金的高強度來源于其高的合金成分，這同時給該系鋁合金帶來了一個顯著的缺點，就是抗腐蝕性能較差，比起6系，5系這些鋁合金而言，7系鋁合金應用時常常需要包覆純鋁或者是做陽極氧化，來提高其抗腐蝕性能，或者是通過添加微量合金元素來改善合金抗腐蝕性能。

例如專利號為CN201711256180.X的中國發明專利公開了一種具有良好耐腐蝕性能的稀土鋁合金材料的制備工藝，通過向合金中添加稀土的方法來提高鋁合金的耐蝕性。但稀土元素在熔鑄過程中容易氧化，導致應用該方法制備鋁合金時需要特殊的防氧化工藝設備，操作過程復雜，生產成本升高。此外，稀土元素的價格一般都很昂貴，這也導致鋁合金的原材料成本升高，這非常不利于新型鋁合金在民用領域的推廣使用。專利號為CN201721632017.4的中國發明專利公開了一種抗腐蝕超耐候鋁合金型材，其主要方法是通過在鋁合金表面制備多層復合高分子涂層來實現鋁合金的防蝕。這種方法不僅生產成本高，工藝復雜，而且生產過程中會由于高分子材料的生產制造而產生一些環境有害物，不利于環保。

發明內容

針對提高7系鋁合金抗腐蝕性能的以上問題，本發明提供了一種新的提高7系鋁合金抗腐蝕性能的方法，其核心原理是將固溶后的鋁合金型材在95-105℃進行1％-2％的溫變形，使合金中發生形變誘導相變析出過程，在該過程中，由于相變析出是在形變的基礎上發生的，而形變是同時在晶界處和晶內發生的，所以鋁合金中的析出相會在晶內與晶界處同時產生，這樣就可以避免產生無沉淀析出帶，從而提高7系鋁合金的抗腐蝕性能；該方法工藝流程簡單，只需要在傳統的7系鋁合金生產工藝的基礎上增加一道小變形量的加工，且該過程并不產生廢料和環境有害物，利于推廣使用。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種提高7系鋁合金抗腐蝕性能的方法，包括熔鑄、均勻化、熱加工、固溶、臨界溫變形、時效工序6個步驟，具體各步驟如下：

第一步、熔鑄工序：首先熔煉純鋁，純鋁熔化完畢之后加入Zn,Mg,Cu,Cr這些合金元素，待合金元素全部熔化后，進行除氣除渣，最后將熔體溫度穩定在高于合金液相線30-50℃(680-710℃)后進行鑄造；

第二步、均勻化工序：將合金鑄錠在410-420℃均勻化3-6小時，充分消除合金中的枝晶、粗大一次相等，以改善合金的組織和成分均勻性，提高合金的熱加工工藝性能；

第三步、熱加工工序：將均勻化后的合金鑄錠在360-380℃溫度下經熱擠壓或熱軋，制備成所需的各種截面形狀的7系鋁合金型材，熱加工后對合金型材進行風冷；

第四步、固溶工序：將上一步得到的7系鋁合金型材經430-435℃保溫1小時后，水冷淬火，實現合金中各元素的充分固溶；

需要注意的是，固溶后淬火前的合金轉移時間不超過20秒；