CN109652680A - 一种高性能大型车辆铝型材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能大型车辆铝型材，所述铝型材由铝合金制作而成，所述铝合金的成分包括：Cu、Zn、Mn、Ni、B、Ag、Co、Al。本发明的铝型材由铝合金制作而成，具有良好的耐热性能，在高温条件下仍具有较高的抗拉强度。

Description

一种高性能大型车辆铝型材
技术领域
本发明涉及铝型材技术领域，具体涉及一种高性能大型车辆铝型材。
背景技术
铝合金具有比容小、强度高、铸造成形性好和加工性能优良、膨胀系数小和流动性好等一系列优点，被广泛应用于汽车、航空、航天以及家电等行业中。随着绿色环保与循环经济的发展要求越来越高，特殊性能的铝合金需求越来越旺盛。如耐热铝合金，即要求在高温下有足够的抗拉强度以及抗蠕变能力等，在兵器、船舶、航空、航天、汽车等行业中具有广泛的需求。但传统的铝合金材料难以同时满足这些领域内的耐高温、高比强等苛刻要求。因此，开发符合高温服役条件的耐热铝合金具有良好的发展前景。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能大型车辆铝型材，具有良好的耐热性能，在高温条件下仍具有较高的抗拉强度。
本发明提出了一种高性能大型车辆铝型材，所述铝型材由铝合金制作而成，所述铝合金的成分包括：Cu、Zn、Mn、Ni、B、Ag、Co、Al。
优选地，按重量百分比计，所述铝合金的成分包括：1-2wt％的Cu、0.4-1.0wt％的Zn、0.5-1.5wt％的Mn、0.3-1.5wt％的Ni、0.8-1.5wt％的B、0.01-0.05wt％的Ag、0.05-0.20wt％的Co、余量的Al。
优选地，所述铝合金中还包括稀土元素、SiC。
优选地，所述稀土元素选自La、Ce、Eu、Yb、Sm、Er中的至少一种。
优选地，所述铝合金中包括0.01-0.2wt％的稀土元素、0.5-2.0wt％的SiC。
优选地，所述SiC的平均粒径为45-60μm。
优选地，所述铝合金中的杂质在0.10-0.45wt％。
优选地，所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：将上述各原料送入混料机进行混料，混合均匀后得金属粉体，接着进行冷压成型，压力为250-270MPa，保压时间为3-5min，将成型的压坯置于650-680℃下烧结1-2h，然后将烧结后的样品置于450-480℃的温度和7-10：1的挤压比条件下进行热挤压，再进行热处理，即到。
本发明的铝型材由铝合金制作而成，具有良好的耐热性能，在高温条件下仍具有较高的抗拉强度。本发明中，铝合金中加入Ni、B、Ag、Co等元素，有利于析出数量更多的、颗粒细小的耐热强化相，并能有效抑制其长大，还能够与Al形成细小弥散的耐热相有效阻碍再结晶和晶粒长大，耐热性能明显提高；添加稀土元素和SiC到合金中，与其他元素配合作用，不仅改善了SiC与合金的结合强度，还促进强化相呈细小弥散分布，进一步提高合金的耐热性能和力学性能，使其在高温条件下仍然具有较高的抗拉强度。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种高性能大型车辆铝型材，所述铝型材由铝合金制作而成，所述铝合金的成分包括：Cu、Zn、Mn、Ni、B、Ag、Co、Al；
其中，按重量百分比计，所述铝合金的成分包括：2wt％的Cu、0.4wt％的Zn、1.5wt％的Mn、0.3wt％的Ni、1.5wt％的B、0.01wt％的Ag、0.20wt％的Co、余量的Al；
所述铝合金中还包括稀土元素、SiC；所述稀土元素选用La、Ce；所述铝合金中包括0.2wt％的稀土元素、0.5wt％的SiC；所述SiC的平均粒径为60μm；所述铝合金中的杂质在0.10wt％；
所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：将上述各原料送入混料机进行混料，混合均匀后得金属粉体，接着进行冷压成型，压力为270MPa，保压时间为3min，将成型的压坯置于680℃下烧结1h，然后将烧结后的样品置于480℃的温度和7：1的挤压比条件下进行热挤压，再进行热处理，即到。
实施例2
一种高性能大型车辆铝型材，所述铝型材由铝合金制作而成，所述铝合金的成分包括：Cu、Zn、Mn、Ni、B、Ag、Co、Al；
其中，按重量百分比计，所述铝合金的成分包括：1wt％的Cu、1.0wt％的Zn、0.5wt％的Mn、1.5wt％的Ni、0.8wt％的B、0.05wt％的Ag、0.05wt％的Co、余量的Al；
所述铝合金中还包括稀土元素、SiC；所述稀土元素选用Eu、Yb；所述铝合金中包括0.01wt％的稀土元素、2.0wt％的SiC；所述SiC的平均粒径为45μm；所述铝合金中的杂质在0.45wt％；
所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：将上述各原料送入混料机进行混料，混合均匀后得金属粉体，接着进行冷压成型，压力为250MPa，保压时间为5min，将成型的压坯置于650℃下烧结2h，然后将烧结后的样品置于450℃的温度和10：1的挤压比条件下进行热挤压，再进行热处理，即到。
实施例3
一种高性能大型车辆铝型材，所述铝型材由铝合金制作而成，所述铝合金的成分包括：Cu、Zn、Mn、Ni、B、Ag、Co、Al；
其中，按重量百分比计，所述铝合金的成分包括：1.5wt％的Cu、0.8wt％的Zn、1wt％的Mn、0.9wt％的Ni、1.2wt％的B、0.03wt％的Ag、0.15wt％的Co、余量的Al；
所述铝合金中还包括稀土元素、SiC；所述稀土元素选用Sm、Er；所述铝合金中包括0.1wt％的稀土元素、1.2wt％的SiC；所述SiC的平均粒径为50μm；所述铝合金中的杂质在0.3wt％；
所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：将上述各原料送入混料机进行混料，混合均匀后得金属粉体，接着进行冷压成型，压力为260MPa，保压时间为4min，将成型的压坯置于670℃下烧结1.5h，然后将烧结后的样品置于460℃的温度和8：1的挤压比条件下进行热挤压，再进行热处理，即到。
对比例1
对比例1的铝型材与实施例3相比，区别仅在于：未添加稀土元素和SiC成分，其他条件与实施例3完全相同。
对比例2
对比例2的铝型材与实施例3相比，区别仅在于：未添加B、Ag、Co、稀土元素和SiC，其他条件与实施例3完全相同。
试验例1
分别将本发明实施例1-3和对比例1、2的铝型材进行高温(200℃、300℃)条件下抗拉强度的测试，测试结果如表1所示。
表1
项目 (200℃)抗拉强度/MPa (300℃)抗拉强度/MPa
实施例1 350 325
实施例2 352 322
实施例3 355 320
对比例1 306 282
对比例2 255 225
由表1可以看出，与对比例相比，本发明的铝型材在200℃和300℃高温条件下仍然具有良好的抗拉强度，本发明具有显著的耐热性能，性能优异。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高性能大型车辆铝型材，其特征在于，所述铝型材由铝合金制作而成，所述铝合金的成分包括：Cu、Zn、Mn、Ni、B、Ag、Co、Al。
2.根据权利要求1所述的高性能大型车辆铝型材，其特征在于，按重量百分比计，所述铝合金的成分包括：1-2wt％的Cu、0.4-1.0wt％的Zn、0.5-1.5wt％的Mn、0.3-1.5wt％的Ni、0.8-1.5wt％的B、0.01-0.05wt％的Ag、0.05-0.20wt％的Co、余量的Al。
3.根据权利要求1所述的高性能大型车辆铝型材，其特征在于，所述铝合金中还包括稀土元素、SiC。
4.根据权利要求3所述的高性能大型车辆铝型材，其特征在于，所述稀土元素选自La、Ce、Eu、Yb、Sm、Er中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的高性能大型车辆铝型材，其特征在于，所述铝合金中包括0.01-0.2wt％的稀土元素、0.5-2.0wt％的SiC。
6.根据权利要求3或5所述的高性能大型车辆铝型材，其特征在于，所述SiC的平均粒径为45-60μm。
7.根据权利要求1所述的高性能大型车辆铝型材，其特征在于，所述铝合金中的杂质在0.10-0.45wt％。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高性能大型车辆铝型材，其特征在于，所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：将上述各原料送入混料机进行混料，混合均匀后得金属粉体，接着进行冷压成型，压力为250-270MPa，保压时间为3-5min，将成型的压坯置于650-680℃下烧结1-2h，然后将烧结后的样品置于450-480℃的温度和7-10：1的挤压比条件下进行热挤压，再进行热处理，即到。
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