[發明專利]一種鋁合金及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011493550.3
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112662915B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 丁小理;劉志成;羅杰;宋海海;周旺
• 申請（專利權）人: 廣東和勝工業鋁材股份有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/02;C22F1/04;H01M50/224
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

本發明屬于合金技術領域，特別涉及一種鋁合金及其制備方法和應用。本發明提供的鋁合金，以質量百分含量計，包括以下元素：Cu 0.10～0.18％、Fe 0.33～0.38％、Mn 1.05～1.10％、Si 0.06～0.18％、Mg 0.10～0.20％、Zr 0.04～0.07％、Cr 0.03～0.05％、Ti≤0.03％、余量的Al和不可避免的雜質；Mn與Fe的質量比為(2.8～3.2)：1，Mn與Fe的總含量≤1.45wt.％。實施例表明，本發明提供的鋁合金的抗拉強度為182～200MPa；擠壓后或冷拔后所得產品表面光滑，擠壓性能和冷拔性能優良，適用于薄壁方形殼體型材。

技術領域

本發明屬于合金技術領域，特別涉及一種鋁合金及其制備方法和應用。

背景技術

動力電池外殼需要具有抗腐蝕性能優良、耐中低溫、導熱快、焊接性能好且強度中等或較高的要求，目前動力電池外殼通常采用鋁拉拔方管或拉伸成型鋁桶。在鋁合金中，由于1000系鋁合金強度太低，因此雖然具有純度高、易擠壓的優點，但無法滿足動力電池外殼的基本強度需求；3000系鋁合金屬于不可熱處理強化的鋁合金，只能采用冷加工處理方法提高強度，當冷加工變形量較大時，容易出現拉斷問題，量產性能低，如對于方形殼體，當變形量大于35％時，容易出現拉斷情況，尤其是方形殼體角部位置容易出現拉斷、破碎現象。目前的鋁合金無法在保證良好強度和拉拔性能的基礎上實現薄壁方形殼體的生產，也就無法滿足動力電池外殼的生產和使用需求。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鋁合金及其制備方法，本發明提供的鋁合金具有擠壓性能優良、冷拔性能優良且抗拉強度高的特點，可以滿足薄壁方形殼體型材對強度和擠壓、冷拔性能的需求。

為了實現上述發明的目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種鋁合金，以質量百分含量計，包括以下元素：

Cu 0.10～0.18％、Fe 0.33～0.38％、Mn 1.05～1.10％、Si 0.06～0.18％、Mg0.10～0.20％、Zr 0.04～0.07％、Cr 0.03～0.05％、Ti≤0.03％、余量的Al和不可避免的雜質；

Mn與Fe的質量比為(2.8～3.2)：1，Mn與Fe的總含量≤1.45wt.％。

優選的，以質量百分含量計，所述不可避免的雜質中單個元素的含量≤0.05％，不可避免的雜質的總含量≤0.15％。

優選的，所述鋁合金的抗拉強度為180～200MPa。

優選的，所述鋁合金在擠壓條件下：極限壁厚為0.55mm，方形斷面型材的極限外接圓直徑為140mm；

所述鋁合金在拉拔條件下：極限壁厚為0.4mm，方形斷面型材的極限外接圓直徑為138.5mm。

本發明還提供了上述技術方案所述鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

將合金原料依次進行熔煉和鑄造，得到鋁合金鑄錠；

將所述鋁合金鑄錠依次進行均勻化處理、擠壓處理、淬火、時效處理和冷拔，得到所述鋁合金。

優選的，所述均勻化處理包括依次進行的第一均勻化處理、第二均勻化處理和第三均勻化處理；

所述第一均勻化處理的保溫溫度為520～540℃，保溫時間為2～4h；

所述第二均勻化處理的保溫溫度為580～600℃，保溫時間為6～10h；

所述第三均勻化處理的保溫溫度為460～480℃，保溫時間為2～4h。

優選的，所述擠壓處理的溫度為460～520℃，擠壓比為30～150。