CN103060631A

CN103060631A - 一种耐腐蚀铝合金

Info

Publication number: CN103060631A
Application number: CN201210556429XA
Authority: CN
Inventors: 熊瑞斌; 张超明
Original assignee: WEIRUITAI TECHNOLOGY (NINGBO) Co Ltd
Current assignee: WEIRUITAI TECHNOLOGY (NINGBO) Co Ltd
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2013-04-24

Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀铝合金，该合金的化学组成为：镁3.5~4.5wt%，锰0.3~0.6wt%，铜0.2~0.4wt%，钛0.12~0.2wt%，其余为铝和不可避免的杂质；所述的不可避免的杂质的总和在合金中的含量不超过0.3wt%，且所述的不可避免的杂质中硅在合金中的含量不超过0.1wt%、铁在合金中的含量不超过0.015wt%。本发明合金的耐腐蚀性能优异，高温力学性能好，综合性能满足要求。

Description

一种耐腐蚀铝合金

技术领域

本发明属于铝合金材料技术领域，具体涉及一种耐腐蚀铝合金。

背景技术

铝合金材料因其具有密度小、比强度高、导电性好和储量大的特点而在航空、航天、舰船、建材、家电、电信和电力电缆等工业方面广泛应用，具有重要的地位和作用。目前，应用在舰船工业的铝合金，尤其是与海水接触的铝合金零部件，如吸鱼泵外壳，对铝合金的耐腐蚀性能要求较高。但现有的铝合金往往不能满足要求，因为在与海水接触的条件下，铝合金零部件极易产生腐蚀，使用寿命短，因此，有必要研发新的耐腐蚀性能好的船舰工业用铝合金。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种耐腐蚀性能和综合性能好的铝合金。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种耐腐蚀铝合金，该合金的化学组成为：镁3.5~4.5wt%，锰0.3~0.6wt%，铜0.2~0.4wt%，钛0.12~0.2wt%，其余为铝和不可避免的杂质；所述的不可避免的杂质的总和在合金中的含量不超过0.3wt%，且所述的不可避免的杂质中硅在合金中的含量不超过0.1wt%、铁在合金中的含量不超过0.015wt%。

优选地，其化学组成为：镁3.8~4.5wt%，锰0.4~0.6wt%，铜0.25~0.4wt%，钛0.13~0.18wt%，其余为铝和不可避免的杂质。

优选地，其化学组成为：镁3.6~4.4wt%，锰0.35~0.55wt%，铜0.2~0.35wt%，钛0.12~0.19wt%，其余为铝和不可避免的杂质。

优选地，所述的不可避免的杂质中锌在合金中的含量不超过0.02wt%。

优选地，所述的不可避免的杂质中铬在合金中的含量不超过0.02wt%。

优选地，所述的不可避免的杂质中锡在合金中的含量不超过0.02wt%。

优选地，所述的不可避免的杂质中铅在合金中的含量不超过0.02wt%。

铁和硅作为不可避免的杂质中的两种杂质元素，在Al-Mg系铝合金分别以Al₃Fe和Mg₂Si两种化合物的形式存在于α固溶体的晶界处，对合金的力学性能影响很大，且合金中这两种杂质元素的含量越低，合金的综合性能越好，因此，应严格控制合金中这两种杂质元素的含量，本发明合金中杂质硅在合金中的含量不超过0.1wt%、杂质铁在合金中的含量不超过0.015wt%；加入铜元素的目的是为了提高合金的高温力学性能，适宜的铜含量应控制在0.2~0.4wt%；Mn元素可以降低铁元素的有害作用，对提高合金的力学性能有利，锰在本发明合金中的添加量为0.3~0.6wt%；钛起到细化α固溶体的作用，改善合金力学性能，在本发明合金中的添加量应控制在0.12~0.2wt%；本发明Al-Mg系铝合金属于二元合金范畴，其铸造性能易受除铁和硅以外的其他杂质元素如锌、铬、锡、铅等的影响，因此，其他杂质元素的含量也应严格控制，本发明合金中不可避免的杂质的总和在合金中的含量不超过0.3wt%，同时每种杂质在合金中的含量应控制在0.02wt%以下。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过优化合金组成及配比，同时控制合金中杂质元素尤其是铁和硅的含量，使本发明Al-Mg系铝合金的耐腐蚀性能优异，高温力学性能好，综合性能满足要求；加入铜提高合金的高温力学性能；锰可以降低铁的有害作用，对提高合金的力学性能有利；钛起到细化α固溶体的作用，改善合金力学性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例合金的化学组成及配比为：Mg 4.3wt%，Mn 0.5wt%，Cu 0.3wt%，Ti 0.14wt%，其余为铝和不可避免的杂质。按照以上化学组成及配比熔炼并铸造成吸鱼泵外壳。

在熔炼过程中，应：①尽量控制并减少杂质元素尤其是Fe、Si对合金的污染；②尽量控制并减少合金的吸气，因为合金吸气后，将使铸件产生针孔，严重影响合金力学性能；③因Mg与氧的亲和力比Al大，在熔炼过程中易被氧化并生成氧化镁夹杂物对最终产品的性能不利，所以在熔炼过程中要采取措施减少Mg的烧损。

吸鱼泵外壳属于形状结构复杂的铸件，本发明实施例浇注过程中采取了阶梯式双层浇注系统，遵循以下原则：尽量使铝合金熔液平稳进入型腔，促使铸件各部位同时凝固，避免局部过热；铸件最后凝固处能得到充分补缩。阶梯式双层浇注系统的设计能对铸件位置最高和壁厚尺寸最大处进行有效补缩。

对于本发明实施例最终得到的吸鱼泵外壳铸件，进行取样，测试其性能。经耐腐蚀性能检测，其耐腐蚀性能完全达到要求；经着色探伤检验，没有发现铸件的线性缺陷；经力学性能检测，发现其抗拉强度已达到或接近T4热处理状态的ZL301铝合金，伸长率为10%以上，超过了T4热处理状态的ZL301铝合金，而根据国家铸造铝合金标准GB/T 1173《铸造铝合金》，伸长率达到10%的铸造铝合金只有T4热处理状态的ZL301铝合金一种，但是ZL301铝合金的高温（＞100℃）力学性能较差。

本实施例合金的耐腐蚀性能、高温力学性能和综合性能较好，除吸鱼泵外壳外，也能够适用于制造耐酸、耐碱、抗腐蚀和需要承受较大冲击载荷的零部件，应用领域广泛。

Claims

1.一种耐腐蚀铝合金，其特征在于该合金的化学组成为：镁3.5~4.5wt%，锰0.3~0.6wt%，铜0.2~0.4wt%，钛0.12~0.2wt%，其余为铝和不可避免的杂质；所述的不可避免的杂质的总和在合金中的含量不超过0.3wt%，且所述的不可避免的杂质中硅在合金中的含量不超过0.1wt%、铁在合金中的含量不超过0.015wt%。

2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀铝合金，其特征在于其化学组成为：镁3.8~4.5wt%，锰0.4~0.6wt%，铜0.25~0.4wt%，钛0.13~0.18wt%，其余为铝和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀铝合金，其特征在于其化学组成为：镁3.6~4.4wt%，锰0.35~0.55wt%，铜0.2~0.35wt%，钛0.12~0.19wt%，其余为铝和不可避免的杂质。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的一种耐腐蚀铝合金，其特征在于所述的不可避免的杂质中锌在合金中的含量不超过0.02wt%。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的一种耐腐蚀铝合金，其特征在于所述的不可避免的杂质中铬在合金中的含量不超过0.02wt%。

6.根据权利要求1~3中任一项所述的一种耐腐蚀铝合金，其特征在于所述的不可避免的杂质中锡在合金中的含量不超过0.02wt%。

7.根据权利要求1~3中任一项所述的一种耐腐蚀铝合金，其特征在于所述的不可避免的杂质中铅在合金中的含量不超过0.02wt%。