一種良好熱成型、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金的制作方法
【專利摘要】本發明涉及鋁合金領域，更具體的講是一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，由下述組分組成：Mg0.6-0.65wt%、Mn0.08-0.25wt%、Cr0.1-0.2wt%、Si0.70-0.75wt%、Fe0.005-0.2wt%、Cu0.02-0.07wt%、Zn＜0.1wt%、Ti0.02-0.05wt%、V0.07-0.12wt%，余量為Al及不可避免的雜質，本發明的有益效果是：本發明鋁合金通過改變合金元素種類和含量，使得本發明的合金中晶粒更加細化，組織更加均勻，從而提高了合金的機械加工性能，而且通過合金之間的相互作用和協調，大大增加了合金的熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能。
【專利說明】-種良好熱成型、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合 金

【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋁合金領域，更具體的講是一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌 性和焊接性能的合金。

【背景技術】
[0002] 純鋁的密度小（P =2. 7g/cm3)，大約是鐵的1/3,熔點低（660°C)，鋁是面心立方 結構，故具有很高的塑性（δ :32~40%，Ψ:7(Γ90%)，易于加工，可制成各種型材、板材，抗腐 蝕性能好；但是純鋁的強度很低，退火狀態〇b值約為8kgf/mm2,故不宜作結構材料。通過 長期的生產實踐和科學實驗，人們逐漸以加入合金元素及運用熱處理等方法來強化鋁，這 就得到了一系列的鋁合金，鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、 航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。隨著科學技術以及工業經濟的飛速 發展，對鋁合金焊接結構件的需求日益增多，鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優 質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業上廣泛使用， 使用量僅次于鋼。
[0003] 但是不同的需求對于鋁合金的性能要求不同，如高強度鋁合金、高韌性鋁合金、耐 腐蝕鋁合金、易焊接鋁合金等等等等，而對于用于高速列車車體型材的鋁合金，由于其實用 的環境，使用位置，其需要良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能，而目前并沒 有這種性能較為全面的合金。


【發明內容】

[0004] 本發明的發明目的在于針對以上現有技術中的不足之處，提供一種良好熱成型 性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金。
[0005] 本發明是通過以下技術方案實現的： 一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，該合金由下述組分組 成：MgO. 6-0. 65 wt%、Μη0· 08-0. 25wt%、CrO. 1-0. 2 wt%、SiO. 70-0. 75wt%、Fe 0· 005-0. 2 wt%、Cu 0· 02-0. 07 wt%、Zn < 0· 1 wt%、Ti 0· 02-0. 05 wt%、V0. 07-0. 12 wt%，余量為 A1 及 不可避免的雜質。
[0006] 上述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，該合金由 下述組分組成：MgO. 62-0. 64 wt%、Μη0· 10-0. 20wt%、CrO. 12-0. 18 wt%、SiO. 72-0. 74wt%、 Fe 0.010-0. 080 wt%、Cu 0.04-0. 06 wt%、Zn < 0. 1 wt%、Ti 0.02-0. 04 wt%、V0.08-0. 10 wt%，余量為A1及不可避免的雜質 優化的，上述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，該合 金由下述組分組成：MgO. 63 wt%、MnO. 16wt%、CrO. 15 wt%、SiO. 73wt%、Fe 0· 02 wt%、Cu 0· 05wt%、Zn < 0· 1 wt%、Ti 0· 03wt%、V0. 09 wt%，余量為 A1 及不可避免的雜質。
[0007] V是晶粒細化，提高合金的高溫強度，但是易于P形成粗大化合物而形成沉降，因 此需要嚴格控制V的用量，而Zn的作用是能夠明顯提高合金的強度，但高溫脆性大，因此通 過對兩者配比的控制，即提高了強度，又增加了高溫性能。
[0008] 合金中Fe以及Si的含量大大影響著合金的韌性，而本發明通過對Fe和Si的控 制，又通過V、Cr的調節，增加了結構的細密程度和穩定性，提高了合金的韌性。
[0009] 上述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金的制備方 法，其包括如下步驟：合金鑄錠、擠壓淬火、張力拉伸和時效處理、取樣檢查、包裝。
[0010] 上述合金鑄錠包括熔煉和精煉，熔煉溫度560-830°C，待爐料融化約90%左右時平 穩攪拌，禁止將表面浮渣卷入熔體金屬中；每爐次在熔化過程中進行2-5次爐底攪拌；體經 攪拌均勻后立即取樣，進行爐前分析，取樣溫度不得低于700°C ;隨爐料進行精煉，根據取樣 分析的結果，計算材料的補充量；第二次取樣分析，靜置10分鐘，鑄造成型。
[0011] 優化的，上述熔煉溫度為700-830°C。
[0012] 上述擠壓淬火的技術參數為：鑄錠加熱到300-320°C后迅速裝入擠壓筒內，擠壓 溫度320°C _330±5°C，擠壓速度3±0. 5m/min，淬火溫度360-400±5°C，淬火速度280? 320°C / 分。
[0013] 上述張力拉伸和時效處理工藝參數為：拉伸率1. 5?1. 7%，時效溫度180-200°C， 金屬保溫8-15小時，出時效爐。
[0014] 本發明的有益效果是：本發明鋁合金通過改變合金元素種類和含量，使得本發明 的合金中晶粒更加細化，組織更加均勻，從而提高了合金的機械加工性能，而且通過合金之 間的相互作用和協調，大大增加了合金的熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能。

【具體實施方式】
[0015] 下面結合具體實施例對本發明做進一步說明，一邊本領域技術人員可以更好的了 解本發明，但并不因此限制本發明。
[0016] 一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金的制備方法，其包 括如下步驟：合金鑄錠、擠壓淬火、張力拉伸和時效處理、取樣檢查、包裝。
[0017] 合金鑄錠包括熔煉和精煉，熔煉溫度700-830°C，待爐料融化約90%左右時平穩攪 拌，禁止將表面浮渣卷入熔體金屬中；每爐次在熔化過程中進行2-5次爐底攪拌；體經攪拌 均勻后立即取樣，進行爐前分析，取樣溫度不得低于700°C ;隨爐料進行精煉，根據取樣分析 的結果，計算材料的補充量；第二次取樣分析，靜置10分鐘，鑄造成型。
[0018] 擠壓淬火的技術參數為：鑄錠加熱到300-320°C后迅速裝入擠壓筒內，擠壓溫度 320°〇-330±51：，擠壓速度3±0.5111/1^11，淬火溫度360-400±51：，淬火速度280?3201：/ 分。
[0019] 張力拉伸和時效處理工藝參數為：拉伸率1. 5?1. 7%，時效溫度180-200°C，金屬 保溫8-15小時，出時效爐。
[0020] 若無特殊說明，下述實施例均采用本方法進行生產。
[0021] 實施例1 一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，該合金由下述組分組 成：MgO. 62 wt%、MnO. 10wt%、Cr0. 12 wt%、SiO. 72wt%、Fe 0· 010wt%、Cu 0· 04 wt%、Zn <0· 1 wt%、Ti 0· 02 wt%、VO. 08 wt%，余量為A1及不可避免的雜質 實施例2 一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，該合金由下述組分組 成：MgO. 63 wt%、MnO. 16wt%、CrO. 15 wt%、SiO. 73wt%、Fe 0· 02 wt%、Cu 0· 05wt%、Zn < 0· 1 wt%、Ti 0· 03wt%、VO. 09 wt%，余量為A1及不可避免的雜質。
[0022] 實施例3 一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，該合金由下述組分 組成：MgO. 64 wt%、MnO. 20wt%、CrO. 18 wt%、SiO. 74wt%、Fe 0· 080 wt%、Cu 0· 06 wt%、Zn < 0· 1 wt%、Ti 0· 04 wt%、V0. 10 wt%，余量為A1及不可避免的雜質 對上述實施例1-3所得合金分別放置到鹽水中浸泡60天，觀察表面腐蝕點數。

【權利要求】
1. 一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合金，該合金由下述組分 組成：MgO. 6-0. 65 wt%、ΜηΟ· 08-0. 25wt%、CrO. 1-0. 2 wt%、SiO. 70-0. 75wt%、Fe 0· 005-0. 2 wt%、Cu 0· 02-0. 07 wt%、Zn < 0· 1 wt%、Ti 0· 02-0. 05 wt%、V0. 07-0. 12 wt%，余量為 A1 及 不可避免的雜質。
2. 根據權利要求1所述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的 合金，該合金由下述組分組成：MgO. 62-0. 64 wt%、Μη0· 10-0. 20wt%、CrO. 12-0. 18 wt%、 SiO.72-0. 74wt%、Fe 0.010-0. 080 wt%、Cu 0.04-0. 06 wt%、Zn < 0. 1 wt%、Ti 0.02-0. 04 wt%、V0. 08-0. 10 wt%，余量為A1及不可避免的雜質。
3. 根據權利要求2所述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的 合金，該合金由下述組分組成：MgO. 63 wt%、MnO. 16wt%、CrO. 15 wt%、SiO. 73wt%、Fe 0· 02 wt%、Cu 0· 05wt%、Zn < (λ 1 wt%、Ti 0· 03wt%、V0. 09 wt%，余量為 A1 及不可避免的雜質。
4. 根據權利要求1所述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合 金的制備方法，其包括如下步驟：合金鑄錠、擠壓淬火、張力拉伸和時效處理、取樣檢查、包 裝。
5. 根據權利要求4所述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合 金的制備方法，其特征在于：所述合金鑄錠包括熔煉和精煉，熔煉溫度560-830°C，待爐料 融化約90%左右時平穩攪拌，禁止將表面浮渣卷入熔體金屬中；每爐次在熔化過程中進行 2-5次爐底攪拌；體經攪拌均勻后立即取樣，進行爐前分析，取樣溫度不得低于700°C ;隨爐 料進行精煉，根據取樣分析的結果，計算材料的補充量；第二次取樣分析，靜置10分鐘，鑄 造成型。
6. 根據權利要求4所述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合 金的制備方法，其特征在于：所述擠壓淬火的技術參數為：鑄錠加熱到300-320°C后迅速裝 入擠壓筒內，擠壓溫度320°C _330±5°C，擠壓速度3±0· 5m/min，淬火溫度360-400±5°C， 淬火速度280?320°C /分。
7. 根據權利要求4所述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合 金的制備方法，其特征在于：所述張力拉伸和時效處理工藝參數為：拉伸率1. 5?1. 7%，時 效溫度180_200°C，金屬保溫8-15小時，出時效爐。
8. 根據權利要求5所述的一種良好熱成型性、抗蝕性、疲勞性能、韌性和焊接性能的合 金的制備方法，其特征在于：所述熔煉溫度為700-830°C。
【文檔編號】C22F1/043GK104195384SQ201410492581
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】王明星, 王明亮, 王呈剛, 張建忠 申請人:山東裕航特種合金裝備有限公司