CN103397230A - 一种铝合金材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金材料，包括以下组分，以质量百分比计：0.5～1.3%的锰、0.1～0.3%的硅、0.3～0.4%的铁、0.5～1.5%的铜、0.5～1.5%的镁、0.01～0.15%的铬、0.05～0.1%的钛、不大于0.005%的微量杂质，余量为铝。本发明的有益效果是：通过控制特定量的锰（0.5～1.3%）和硅（0.1～0.3%），既能提高合金的力学性能而不会使合金的抗蚀性能下降，同时还可提高合金的再结晶温度，并可减少铁相的脆化作用，极大地提高材料延展性。以及通过对其他各组分配比的控制，提高铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能，以及延展性和耐腐蚀性的改善。

Description

一种铝合金材料

技术领域

本发明涉及一种铝合金材料。

背景技术

铝型材是指铝棒通过热熔、挤压，从而得到不同截面形状的铝材料。铝型材被广泛应用到各个生产部门，如汽车、摩托车、自行车配件、建材（锁具及门把手）、五金电器等。而铝型材由于强度不同，容易损伤，为了提高铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能，最直接的方法就是提高原材料的纯度，并减少铝合金中铁和硅的含量。但是，这样做的话，其材料成本不仅加，而且在冶金过程中难以实现。因此，如何使铝合金材料中个组成的配比合理，比达到提高铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能目的，则至关重要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种各组分配比合理，有效提高铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能的铝合金材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝合金材料，包括以下组分，以质量百分比计：

0.5~1.3%的锰、0.1~0.3%的硅、0.3~0.4%的铁、0.5~1.5%的铜、0.5~1.5%的镁、0.01~0.15%的铬、0.05~0.1%的钛、不大于0.005%的微量杂质，余量为铝。

进一步设置为，所述微量杂质为锌。

优选设置为，包括以下组分，以质量百分比计：

0.5%的锰、0.1%的硅、0.3%的铁、1.0%的铜、1.2%的镁、0.08%的铬、0.09%的钛、不大于0.005%的微量杂质，余量为铝。

优选设置为，包括以下组分，以质量百分比计：

0.6%的锰、0.1%的硅、0.3%的铁、1.5%的铜、0.9%的镁、0.08%的铬、0.09%的钛、不大于0.005%的微量杂质，余量为铝。

优选设置为，包括以下组分，以质量百分比计：

0.6%的锰、0.16%的硅、0.4%的铁、1.3%的铜、1.0%的镁、0.1%的铬、0.05%的钛、不大于0.005%的微量杂质，余量为铝。

本发明的有益效果是：通过控制特定量的锰 （0.5~1.3%）和硅（0.1~0.3%），既能提高合金的力学性能而不会使合金的抗蚀性能下降，同时还可提高合金的再结晶温度，并可减少铁相的脆化作用，极大地提高材料延展性。同时，通过适当地将铜（0.5~1.5%）和镁（0.5~1.5%）的含量降低而改进了加工成型能力，也提高了加工产品的表面质量和表面处理性能。控制特定量的铁（0.3~0.4%），能降低合金晶内偏析，因为铁在铝锰合金中降低锰在铝中的溶解度，从而减轻晶内偏析，同时也有助于提高材料的综合延展性能。因此，通过对各组分配比的控制，提高铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能，以及延展性和耐腐蚀性的改善。

具体实施方式

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种通过对工艺条件的控制，从而提高所生产铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能的铝型材的热处理工艺。

实施例一

以质量百分比计：

0.5%的锰、0.1%的硅、0.3%的铁、1.0%的铜、1.2%的镁、0.08%的铬、0.09%的钛、0.003%的锌，余量为铝。

实施例二

以质量百分比计：

0.6%的锰、0.1%的硅、0.3%的铁、1.5%的铜、0.9%的镁、0.08%的铬、0.09%的钛、0.002%的锌，余量为铝。

实施例三

以质量百分比计：

0.6%的锰、0.16%的硅、0.4%的铁、1.3%的铜、1.0%的镁、0.1%的铬、0.05%的钛、0.003%的锌，余量为铝。

实施例四

以质量百分比计： 1.3%的锰、0.3%的硅、0.4%的铁、1.5%的铜、1.5%的镁、0.15%的铬、0.1%的钛、0.005%的锌，余量为铝。

将实施例一至四中所有最后加工得到的铝型材铸锭进行性能测试，测试结果见表1

	抗拉强度（Mpa）	布氏硬度	裂纹否	合格率
					实施例一	190-195	90-101	无	100%
实施例二	195-200	90-105	无	100%
					实施例三	195-197	90-104	无	100%
实施例四	195-200	90-105	无	100%

从表1的测试结果可以看出，利用本技术方案制得的铝型材总体抗拉强度达到190~200Mpa，布氏硬度硬度在90-105，满足客户的使用要求，而且产品裂纹现象也得到控制，合格率控制在98%以上。

本发明通过控制特定量的锰 （0.5~1.3%）和硅（0.1~0.3%），既能提高合金的力学性能而不会使合金的抗蚀性能下降，同时还可提高合金的再结晶温度，并可减少铁相的脆化作用，极大地提高材料延展性。硅在合金中优先形成细小的立方形晶体T相，而且该T相很脆，会使材料的延展性下降，但是本发明控制特定量的硅（0.1~0.3%），该硅和铝相互作用，会使得T相减少，从而消除其对材料的延展性的影响。本发明在加工成铝棒用于铝管的热挤压加工时，其加热融融效果非常好，材料的延展性极佳，1根铝棒在实际加工中成铝管的过程中，拉伸比可达1:20。

同时，通过适当地将铜（0.5~1.5%）和镁（0.5~1.5%）的含量降低而改进了加工成型能力，也提高了加工产品的表面质量和表面处理性能。控制特定量的铁（0.3~0.4%），能降低合金晶内偏析，因为铁在铝锰合金中降低锰在铝中的溶解度，从而减轻晶内偏析，同时也有助于提高材料的综合延展性能。因此，通过对各组分配比的控制，提高铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能，以及延展性和耐腐蚀性的改善。

Claims (5)

1.一种铝合金材料，其特征是，包括以下组分，以质量百分比计：

0.5~1.3%的锰、0.1~0.3%的硅、0.3~0.4%的铁、0.5~1.5%的铜、0.5~1.5%的镁、0.01~0.15%的铬、0.05~0.1%的钛、不大于0.005%的微量杂质，余量为铝。

2.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征是：所述微量杂质为锌。

3.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征是，包括以下组分，以质量百分比计：

0.5%的锰、0.1%的硅、0.3%的铁、1.0%的铜、1.2%的镁、0.08%的铬、0.09%的钛、不大于0.005%的微量杂质，余量为铝。

4.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征是，包括以下组分，以质量百分比计：

0.6%的锰、0.1%的硅、0.3%的铁、1.5%的铜、0.9%的镁、0.08%的铬、0.09%的钛、不大于0.005%的微量杂质，余量为铝。

5.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征是，包括以下组分，以质量百分比计：

0.6%的锰、0.16%的硅、0.4%的铁、1.3%的铜、1.0%的镁、0.1%的铬、0.05%的钛、不大于0.005%的微量杂质，余量为铝。