CN104789832B - 一种货架专用高强度铝镁合金 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种货架专用高强度铝镁合金，所述的铝镁合金材料中各组分的质量百分含量是：Sr：1.23‑1.45%，Mg：4.7‑5.5%，Fe：0.12‑0.32%，Si：0.09‑0.12%，Cu：0.05‑0.11%，Mn：0.32‑0.46%，Zn：0.05‑0.1%，Mo：0.15‑0.24%，Ti：0.25‑0.41%，Zr：0.05‑0.15%，Y：0.02‑0.05%，Na：0.001‑0.005%，Ni：0.001‑0.003%，La系元素0.22‑0.38%，其余杂质合计≤0.15％，余量为Al；所述杂质包含：P≤0.005%，S≤0.0056%，H≤0.003%，N≤0.006％，O≤45ppm；其中镧系元素的化学成分质量百分含量为：Nd：23‑27%，Ce：0‑4%，Er：6‑10%，Pr：1‑5%，Pm：1‑6%，Dy：0‑2%，余量为La。通过该组分能够提高铝合金的耐腐蚀性能；该热处理工艺，不仅能降低加工成本，缩短加工周期，而且能改善铝合金的抗腐蚀性能和焊接性能，提高产品的质量。

Description

一种货架专用高强度铝镁合金
技术领域
本发明涉及一种铝合金，具体说是一种货架专用高强度铝镁合金及其制造方法，属仓储货架材料制造技术领域。
背景技术
铝合金材料大量运用于建筑、民用和工业领域，尤其在物流仓储领域中的大量运用，而目前工业用高强铝合金材料很多不同的要求，如要求具有高强度、高韧性和良好的加工成型性能、高耐腐蚀能力、有多种表面处理性能或者良好的热处理性能等。现有高强铝合金材料只满足上述部分条件，不能同时满足上述所有的条件，尤其是在使用过程中磨损严重，使用寿命短等问题；这也使得铝合金材料在使用中受到限制，影响高度铝合金的使用量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种货架专用高强度铝镁合金及其制造方法，通过对组分的设计和制造工艺的改进，能够有效提高铝镁合金型材的抗氧化性能，增加铝合金型材的强度。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：提供一种货架专用高强度铝镁合金，所述的铝镁合金材料中各组分的质量百分含量是：
Sr：1.23-1.45%，Mg：4.7-5.5%，Fe：0.12-0.32%，Si：0.09-0.12%，Cu：0.05-0.11%，Mn：0.32-0.46%，Zn：0.05-0.1%，Mo：0.15-0.24%，Ti：0.25-0.41%，Zr：0.05-0.15%，Y：0.02-0.05%，Na：0.001-0.0005%，Ni：0.001-0.003%，La系元素0.22-0.38%，其余杂质合计≤0.15％，余量为Al；
所述杂质包含：P≤0.005%，S≤0.0056%，H≤0.003%，N≤0.006％，O≤45ppm；
其中镧系元素的化学成分质量百分含量为：Nd：23-27%，Ce：0-4%，Er：6-10%，Pr：1-5%，Pm：1-6%，Dy：0-2%，余量为La。
本发明进一步限定的技术方案是：前述的货架专用高强度铝镁合金，所述的铝镁合金材料中各组分的质量百分含量是：
Sr：1.23%，Mg：4.7%，Fe：0.12%，Si：0.09%，Cu：0.05%，Mn：0.32%，Zn：0.05%，Mo：0.15%，Ti：0.25%，Zr：0.05%，Y：0.02%，Na：0.001%，Ni：0.001%，La系元素0.22%，其余杂质合计≤0.15％，余量为Al；
所述杂质包含：P≤0.005%，S≤0.0056%，H≤0.003%，N≤0.006％，O≤45ppm；
其中镧系元素的化学成分质量百分含量为：Nd：23%，Er：6%，Pr：1%，Pm：1%，Dy：1%，余量为La。
前述的货架专用高强度铝镁合金，所述的铝镁合金材料中各组分的质量百分含量是：
Sr：1.25%，Mg：5.2%，Fe：0.22%，Si：0.10%，Cu：0.07%，Mn：0.36%，Zn：0.08%，Mo：0.20%，Ti：0.31%，Zr：0.12%，Y：0.04%，Na：0.004%，Ni：0.002%，La系元素0.28%，其余杂质合计≤0.15％，余量为Al；
所述杂质包含：P≤0.005%，S≤0.0056%，H≤0.003%，N≤0.006％，O≤45ppm；
其中镧系元素的化学成分质量百分含量为：Nd：25%，Ce：3%，Er：8%，Pr：3%，Pm：4%，Dy：1%，余量为La。
前述的货架专用高强度铝镁合金，所述的铝镁合金材料中各组分的质量百分含量是：
Sr：1.23-1.45%，Mg：4.7-5.5%，Fe：0.12-0.32%，Si：0.09-0.12%，Cu：0.05-0.11%，Mn：0.32-0.46%，Zn：0.05-0.1%，Mo：0.15-0.24%，Ti：0.25-0.41%，Zr：0.05-0.15%，Y：0.02-0.05%，Na：0.001-0.0005%，Ni：0.001-0.003%，La系元素0.22-0.38%，其余杂质合计≤0.15％，余量为Al；
所述杂质包含：P≤0.005%，S≤0.0056%，H≤0.003%，N≤0.006％，O≤45ppm；
其中镧系元素的化学成分质量百分含量为：Nd：23-27%，Ce：0-4%，Er：6-10%，Pr：1-5%，Pm：1-6%，Dy：0-2%，余量为La。
一种货架专用高强度铝镁合金热处理方法，包括以下步骤，
（1）对于该铝镁合金板坯材，加热450-550℃，然后进行0.5-1h保温，给成品板预留下25-45%的变形量，将铝镁合金板材在420-450℃热轧到相应的厚度；
（2）对步骤（1）获得的铝镁合金板材，在420-450℃下保温1.5-1.8h，并在保温温度下进行单道次变形，变形量为25-45%，轧制速度为0.07-0.15ms-1，最后将其空冷至室温。
前述的货架专用高强度铝镁合金热处理方法，步骤（2）中在430℃下保温2h，在430℃下进行单道次变形量为40%的变形，轧制速度为0.12ms-1，最后空冷至室温。
进一步的，前述的货架专用高强度铝镁合金热处理方法，包括以下步骤，
（1）对于该铝镁合金板坯材，加热500℃，然后进行0.5h保温，给成品板预留下35%的变形量，将铝镁合金板材在430℃热轧到相应的厚度；
（2）对步骤（1）获得的铝镁合金板材，在420℃下保温1.5-1.8h，并在保温温度下进行单道次变形，变形量为35%，轧制速度为0.12ms-1，最后将其空冷至室温。
本发明的有益效果是：
本发明高强度铝镁合金材料中加入了Cu元素能增加铝合金的强度和抗氧化性能，增加铝合金的耐腐蚀性能；加入锌和镁，形成强化相Mg/Zn2，对合金产生明显的强化作用。Mg/Zn2含量从0.5%提高到12%时，可明显增加抗拉强度和屈服强度，增加铝合金的耐腐蚀性能；加入V元素，在熔铸过程中起细化晶粒作用，钒也有细化再结晶组织、提高再结晶温度的作用，并且还加入了稀土元素，稀土元素加入铝合金中，使铝合金熔铸时增加成分过冷，细化晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化；还可降低熔体表面张力，增加流动性，有利于浇注成锭，对工艺性能有着明显的提高，增加铝合金的耐腐蚀性能；该提供的热处理工艺，不仅能降低加工成本，缩短加工周期，而且能改善铝合金的抗腐蚀性能和焊接性能，提高产品的质量。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种货架专用高强度铝镁合金，所述的铝镁合金材料中各组分的质量百分含量是：
Sr：1.23%，Mg：4.7%，Fe：0.12%，Si：0.09%，Cu：0.05%，Mn：0.32%，Zn：0.05%，Mo：0.15%，Ti：0.25%，Zr：0.05%，Y：0.02%，Na：0.001%，Ni：0.001%，La系元素0.22%，其余杂质合计≤0.15％，余量为Al；
所述杂质包含：P≤0.005%，S≤0.0056%，H≤0.003%，N≤0.006％，O≤45ppm；
其中镧系元素的化学成分质量百分含量为：Nd：23%，Er：6%，Pr：1%，Pm：1%，Dy：1%，余量为La。
本实施例提供一种货架专用高强度铝镁合金热处理方法，包括以下步骤，
（1）对于该铝镁合金板坯材，加热450℃，然后进行1h保温，给成品板预留下25%的变形量，将铝镁合金板材在420℃热轧到相应的厚度；
（2）对步骤（1）获得的铝镁合金板材，在420℃下保温1.8h，并在保温温度下进行单道次变形，变形量为25%，轧制速度为0.07ms-1，最后将其空冷至室温。
实施例2
本实施例提供一种货架专用高强度铝镁合金，所述的铝镁合金材料中各组分的质量百分含量是：
Sr：1.25%，Mg：5.2%，Fe：0.22%，Si：0.10%，Cu：0.07%，Mn：0.36%，Zn：0.08%，Mo：0.20%，Ti：0.31%，Zr：0.12%，Y：0.04%，Na：0.004%，Ni：0.002%，La系元素0.28%，其余杂质合计≤0.15％，余量为Al；
所述杂质包含：P≤0.005%，S≤0.0056%，H≤0.003%，N≤0.006％，O≤45ppm；
其中镧系元素的化学成分质量百分含量为：Nd：25%，Ce：3%，Er：8%，Pr：3%，Pm：4%，Dy：1%，余量为La。
本实施例提供一种货架专用高强度铝镁合金热处理方法，包括以下步骤，
（1）对于该铝镁合金板坯材，加热500℃，然后进行0.5h保温，给成品板预留下35%的变形量，将铝镁合金板材在430℃热轧到相应的厚度；
（2）对步骤（1）获得的铝镁合金板材，在420℃下保温1.5-1.8h，并在保温温度下进行单道次变形，变形量为35%，轧制速度为0.12ms-1，最后将其空冷至室温。
实施例3
本实施例提供一种货架专用高强度铝镁合金，所述的铝镁合金材料中各组分的质量百分含量是：
Sr：1.45%，Mg：5.5%，Fe：0.32%，Si：0.12%，Cu：0.11%，Mn：0.46%，Zn：0.1%，Mo：0.24%，Ti：0.41%，Zr：0.15%，Y：0.05%，Na：0.0005%，Ni：0.003%，La系元素：0.38%，其余杂质合计≤0.15％，余量为Al；
所述杂质包含：P≤0.005%，S≤0.0056%，H≤0.003%，N≤0.006％，O≤45ppm；
其中镧系元素的化学成分质量百分含量为：Nd：27%，Ce：4%，Er：10%，Pr：5%，Pm：6%，Dy：2%，余量为La。
本实施例提供一种货架专用高强度铝镁合金热处理方法，包括以下步骤，
（1）对于该铝镁合金板坯材，加热550℃，然后进行0.5h保温，给成品板预留下45%的变形量，将铝镁合金板材在420-450℃热轧到相应的厚度；
（2）对步骤（1）获得的铝镁合金板材，在450℃下保温1.5h，并在保温温度下进行单道次变形，变形量为45%，轧制速度为0.15ms-1，最后将其空冷至室温。
除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种货架专用高强度铝镁合金，其特征在于：所述的铝镁合金材料中各组分的质量百分含量是：
Sr：1.23-1.45%，Mg：4.7-5.5%，Fe：0.12-0.32%，Si：0.09-0.12%，Cu：0.05-0.11%，Mn：0.32-0.46%，Zn：0.05-0.1%，Mo：0.15-0.24%，Ti：0.25-0.41%，Zr：0.05-0.15%，Y：0.02-0.05%，Na：0.001-0.005%，Ni：0.001-0.003%，La系元素0.22-0.38%，其余杂质合计≤0.15％，余量为Al；
所述杂质包含：P≤0.005%，S≤0.0056%，H≤0.003%，N≤0.006％，O≤45ppm；
其中镧系元素的化学成分质量百分含量为：Nd：23-27%，Ce：0-4%，Er：6-10%，Pr：1-5%，Pm：1-6%，Dy：0-2%，余量为La；
该高强度铝镁合金热处理方法包括以下步骤，
（1）对于该铝镁合金板坯材，加热450-550℃，然后进行0.5-1h保温，给成品板预留下25-45%的变形量，将铝镁合金板材在420-450℃热轧到相应的厚度；
（2）对步骤（1）获得的铝镁合金板材，在420-450℃下保温1.5-1.8h，并在保温温度下进行单道次变形，变形量为25-45%，轧制速度为0.07-0.15ms-1，最后将其空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的货架专用高强度铝镁合金，其特征在于，所述的铝镁合金材料中各组分的质量百分含量是：
Sr：1.25%，Mg：5.2%，Fe：0.22%，Si：0.10%，Cu：0.07%，Mn：0.36%，Zn：0.08%，Mo：0.20%，Ti：0.31%，Zr：0.12%，Y：0.04%，Na：0.004%，Ni：0.002%，La系元素0.28%，其余杂质合计≤0.15％，余量为Al；
所述杂质包含：P≤0.005%，S≤0.0056%，H≤0.003%，N≤0.006％，O≤45ppm；
其中镧系元素的化学成分质量百分含量为：Nd：25%，Ce：3%，Er：8%，Pr：3%，Pm：4%，Dy：1%，余量为La。
3.根据权利要求1所述的货架专用高强度铝镁合金，其特征在于：热处理方法的步骤（2）中在430℃下保温2h，在430℃下进行单道次变形量为40%的变形，轧制速度为0.12ms-1，最后空冷至室温。
4.根据权利要求2所述的货架专用高强度铝镁合金，其特征在于：处理方法包括以下步骤，
（1）对于该铝镁合金板坯材，加热500℃，然后进行0.5h保温，给成品板预留下35%的变形量，将铝镁合金板材在430℃热轧到相应的厚度；
（2）对步骤（1）获得的铝镁合金板材，在420℃下保温1.5-1.8h，并在保温温度下进行单道次变形，变形量为35%，轧制速度为0.12ms-1，最后将其空冷至室温。
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