CN107974587A - 高强度耐腐蚀铝合金 - Google Patents

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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent

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Abstract

本发明提供了一种高强度耐腐蚀铝合金，它由以下质量百分数的元素组成：锌6.51%～7.8%、镁1.25%～2.45%、铜0.15%～0.48%、铁0.1%～0.15%、硅4.13%～5.96%、硼0.2%～0.97%、钴0.1%～0.5%、镍0.42%～0.78%、钛0.1%～0.5%、锰0.52%～1%、钼0.78%～1.32%、铂0.42%～0.81%、镉0.2%～0.4%、铼0.15%～0.25%、铪0.15%～0.25%，余量为铝和杂质。本发明的上述高强度耐腐蚀铝合金中的各种元素相互协同作用，增强铝合金的强度、延展性、耐蚀性和耐磨性。

Description

高强度耐腐蚀铝合金
技术领域
本发明铝合金领域，具体涉及一种高强度耐腐蚀铝合金。
背景技术
铝是产量仅次于钢铁的第二大类金属材料，由于性能好，用途广，需量大，且回收成本低，被誉为“万能金属”。统计表明：我国现有124个产业中有113个行业使用铝制品，产业关联度高达91％，因而铝产业是国民经济持续发展的重要支柱性原材料产业之一。铝微通道换热器管是一种应用于空调系统新型环保制冷剂承载管道部件(材料)，首先在汽车空调系统上获得强制使用(欧盟规定为1996年，中国规定为2002年)，随着国家汽车产业的振兴发展，带动了对高质量的汽车热交换管(空调铝扁管)的需求迅猛增长。
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如在纯铝中添加锰元素研制出的Al-Mn合金、在纯铝中添加铜元素研制出Al-Cu合金、在纯铝中同时添加铜和镁元素研制出Al-Cu-Mg系硬铝合金、在纯铝中同时添加锌、镁、铜元素研制出Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金等。
在将铝合金用于车身零部件时，现有的挤压成型部件或板材，强度不足而且延伸性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明确有必要提供一种高强度耐腐蚀铝合金，以解决上述问题。
本发明提供一种高强度耐腐蚀铝合金，其由以下质量百分数的元素组成：锌6.51%～7.8%、镁1.25%～2.45%、铜0.15%～0.48%、铁0.1%～0.15%、硅4.13%～5.96%、硼0.2%～0.97%、钴0.1%～0.5%、镍0.42%～0.78%、钛0.1%～0.5%、锰0.52%～1%、钼0.78%～1.32%、铂0.42%～0.81%、镉0.2%～0.4%、铼0.15%～0.25%、铪0.15%～0.25%，余量为铝和杂质。
其中，所述高强度耐腐蚀铝合金中的杂质是在制造该铝合金中不可避免带来的杂质。
基于上述，所述高强度耐腐蚀铝合金由以下质量百分数的元素组成：锌6.74%～7.67%、镁1.37%～2.05%、铜0.18%～0.39%、铁0.11%～0.15%、硅4.32%～5.58%、硼0.4%～0.88%、钴0.2%～0.4%、镍0.5%～0.71%、钛0.2%～0.4%、锰0.69%～0.89%、钼1.05%～1.23%、铂0.56%～0.72%、镉0.25%～0.35%、铼0.18%～0.24%、铪0.18%～0.24%，余量为铝和杂质。
基于上述，所述高强度耐腐蚀铝合金由以下质量百分数的元素组成：锌7.14%、镁1.77%、铜0.32%、铁0.13%、硅5.07%、硼0.56%、钴0.29%、镍0.63%、钛0.31%、锰0.76%、钼1.02%、铂0.63%、镉0.31%、铼0.2%、铪0.2%，余量为铝和杂质。
基于上述，所述高强度耐腐蚀铝合金由以下质量百分数的元素组成：锌7.46%、镁1.59%、铜0.26%、铁0.14%、硅4.79%、锰0.57%、钼1.16%、铂0.69%、镉0.29%、铼0.19%、铪0.23%，余量为铝和杂质。
本发明中提供的高强度耐腐蚀铝合金是通过将上述所有元素按比例在820～880℃下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为790～820℃而制备的。
在本发明提供的高强度耐腐蚀铝合金中，钼作为添加剂可使该铝合金具有非常优异的性能，可以大大增加铝合金的耐磨性能，延长使用寿命；高强度耐腐蚀铝合金含镉可以提高铝材硬度、强度和韧性，并具良好的可焊性和抗腐蚀性能；而且还可以大大提高铸件的抗拉、抗弯、抗疲劳强度以及结构的均匀性。铂添加剂可以提高该铝合金的延展性、高温抗氧化性、易加工性、化学稳定性和耐腐蚀性，还可以降低铝合金的热膨胀系数等优点。镉添加剂可以提高该铝合金的抗拉强度和耐磨性。铼、铪添加剂具有非常高的硬度，优异的耐磨性、耐腐蚀性，可以提高该铝合金的耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性以及可塑性。因此，本发明提供的高强度耐腐蚀铝合金中的添加剂钼、铂、镉、铼和铪与铝合金中的其他元素相互协同作用，增强铝合金的强度、延展性、耐高温、耐蚀性和耐磨性，所述高强度耐腐蚀铝合金的抗压强度为470～495Mpa、屈服强度为435～460Mpa、伸长率达到12%以上。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种高强度耐腐蚀铝合金，其由以下质量百分数的元素组成：锌6.51%、镁1.25%、铜0.15%、铁0.1%、硅4.13%、硼0.2%、钴0.1%、镍0.42%、钛0.1%、锰0.52%、钼0.78%、铂0.42%、镉0.2%、铼0.15%、铪0.15%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.1%。
本实施例中提供的上述高强度耐腐蚀铝合金是通过将上述所有金属元素按比例在820℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为790℃左右而制备的。
实施例2
本实施例提供一种高强度耐腐蚀铝合金，其由以下质量百分数的元素组成：锌6.74%、镁1.37%、铜0.39%、铁0.11%、硅4.32%、硼0.4%、钴0.2%、镍0.5%、钛0.4%、锰0.89%、钼1.05%、铂0.56%、镉0.25%、铼0.18%、铪0.18%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.14%。
本实施例中提供的上述高强度耐腐蚀铝合金是通过将上述所有金属元素按比例在830℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为800℃左右而制备的。
实施例3
本实施例提供一种高强度耐腐蚀铝合金，其由以下质量百分数的元素组成：锌7.14%、镁1.77%、铜0.32%、铁0.13%、硅5.07%、硼0.56%、钴0.29%、镍0.63%、钛0.31%、锰0.76%、钼1.02%、铂0.63%、镉0.31%、铼0.2%、铪0.2%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.13%。
本实施例中提供的上述高强度耐腐蚀铝合金是通过将上述所有金属元素按比例在850℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为810℃左右而制备的。
实施例4
本实施例提供一种高强度耐腐蚀铝合金，其由以下质量百分数的元素组成：锌7.46%、镁1.59%、铜0.26%、铁0.14%、硅4.79%、锰0.57%、钼1.16%、铂0.69%、镉0.29%、铼0.19%、铪0.23%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.23%。
本实施例中提供的上述高强度耐腐蚀铝合金是通过将上述所有金属元素按比例在860℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为810℃左右而制备的。
实施例5
本实施例提供一种高强度耐腐蚀铝合金，其由以下质量百分数的元素组成：锌7.67%、镁2.05%、铜0.18%、铁0.15%、硅4.32%、硼0.88%、钴0.4%、镍0.71%、钛0.2%、锰0.69%、钼1.23%、铂0.72%、镉0.35%、铼0.24%、铪0.24%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.16%。
本实施例中提供的上述高强度耐腐蚀铝合金是通过将上述所有金属元素按比例在880℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为820℃左右而制备的。
实施例6
本实施例提供一种高强度耐腐蚀铝合金，其由以下质量百分数的元素组成：锌7.8%、镁2.45%、铜0.48%、铁0.15%、硅5.96%、硼0.97%、钴0.5%、镍0.78%、钛0.5%、锰1%、钼1.32%、铂0.81%、镉0.4%、铼0.25%、铪0.25%，余量为铝和杂质，且杂质含量为0.19%。
本实施例中提供的上述高强度耐腐蚀铝合金是通过将上述所有金属元素按比例在840℃左右的温度下熔炼，浇铸成型，且浇铸温度为810℃左右而制备的。
对实施例1～实施例6提供的高强度耐腐蚀铝合金的强度以及延展性进行测试，测试结果如下：
样品 抗拉强度（MPa） 屈服强度（MPa） 延伸率
实施例1 480 443 12.1%
实施例2 485 448 12.1%
实施例3 495 456 12.3%
实施例4 490 450 12.4%
实施例5 476 442 12.0%
实施例6 471 436 12.0%
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于，它由以下质量百分数的元素组成：锌6.51%～7.8%、镁1.25%～2.45%、铜0.15%～0.48%、铁0.1%～0.15%、硅4.13%～5.96%、硼0.2%～0.97%、钴0.1%～0.5%、镍0.42%～0.78%、钛0.1%～0.5%、锰0.52%～1%、钼0.78%～1.32%、铂0.42%～0.81%、镉0.2%～0.4%、铼0.15%～0.25%、铪0.15%～0.25%，余量为铝和杂质。
2.根据权利要求1所述的高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于，它由以下质量百分数的元素组成：锌6.74%～7.67%、镁1.37%～2.05%、铜0.18%～0.39%、铁0.11%～0.15%、硅4.32%～5.58%、硼0.4%～0.88%、钴0.2%～0.4%、镍0.5%～0.71%、钛0.2%～0.4%、锰0.69%～0.89%、钼0.85%～1.23%、铂0.56%～0.72%、镉0.25%～0.35%、铼0.18%～0.24%、铪0.18%～0.24%，余量为铝和杂质。
3.根据权利要求2所述的高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于，它由以下质量百分数的元素组成：锌7.14%、镁1.77%、铜0.32%、铁0.13%、硅5.07%、硼0.56%、钴0.29%、镍0.63%、钛0.31%、锰0.76%、钼1.02%、铂0.63%、镉0.31%、铼0.2%、铪0.2%，余量为铝和杂质。
4.根据权利要求2所述的高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于，它由以下质量百分数的元素组成：锌7.46%、镁1.59%、铜0.26%、铁0.14%、硅4.79%、锰0.57%、钼1.16%、铂0.69%、镉0.29%、铼0.19%、铪0.23%，余量为铝和杂质。
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