CN115198151B

CN115198151B - 一种汽车用铝合金及其制备方法

Info

Publication number: CN115198151B
Application number: CN202210858926.9A
Authority: CN
Inventors: 赵守明; 张亦杰
Original assignee: Dongliang Aluminium Co ltd
Current assignee: Dongliang Aluminium Co ltd
Priority date: 2022-07-21
Filing date: 2022-07-21
Publication date: 2023-08-18
Anticipated expiration: 2042-07-21
Also published as: CN115198151A

Abstract

本申请公开了一种汽车用铝合金及其制备方法，涉及金属材料技术领域。该汽车用铝合金的化学元素成分按质量百分含量计为：Mg 0.8％‑1.35％，Si0.65％‑0.85％，Cu 0.45％‑0.75％，Mn 0.10％‑0.25％，Fe≤0.1％，0.05％≤Sc+Y+La+Ce≤0.8％，其它杂质元素的总含量≤0.1％，余量为Al。本申请解决了Al‑Mg‑Si‑Cu铝合金材料的晶间腐蚀问题，一方面对合金的成分进行优化，通过加入混合稀土元素对Al‑Mg‑Si‑Cu铝合金进行变质处理，在强化基体性能的同时显著提高了铝合金的耐蚀性能，另一方面改进合金的热处理工艺，降低了合金的晶界腐蚀现象。

Description

一种汽车用铝合金及其制备方法

技术领域

本申请属于金属材料技术领域，具体涉及一种汽车用铝合金及其制备方法。

背景技术

我国作为世界第一人口大国，能源消耗一直是我国所面临的严峻挑战，在汽车领域中轻量化成为众多汽车企业共同的目标，同时提高轻型铝合金零部件在汽车中的利用率逐渐成为现代新型汽车发展的必然趋势。6000系(Al-Mg-Si)铝合金是一种适合于汽车应用的轻量化材料，可用于汽车车身、车轮、油箱、铝罐、机器盖板、电机壳等结构。但Al-Mg-Si系合金存在严重的晶间腐蚀，现有研究表明，Al-Mg-Si-合金中硅与镁含量比值大于形成Mg₂Si相所需的比值时，则合金存在明显的晶间腐蚀倾向。Al-Mg-Si-Cu系合金T6态，随Cu含量的增加，合金晶间腐蚀的最大腐蚀深度增加。因此，解决Al-Mg-Si-Cu系合金的晶间腐蚀问题，实现Al-Mg-Si-Cu铝合金材料强度和耐蚀性协同匹配，对于实现Al-Mg-Si-Cu合金在汽车轻量化中的广泛应用具有重要的意义。

发明内容

鉴于上述不足之处，本申请通过提供一种汽车用铝合金及其制备方法，以解决了Al-Mg-Si-Cu铝合金材料的晶间腐蚀问题，一方面对合金的成分进行优化，通过加入混合稀土元素对Al-Mg-Si-Cu铝合金进行变质处理，在强化基体性能的同时显著提高了铝合金的耐蚀性能，另一方面改进合金的热处理工艺，降低了合金的晶界腐蚀现象。

为达到上述目的，本申请主要提供如下技术方案：

本申请提供了一种汽车用铝合金，所述铝合金的化学元素成分按质量百分含量计为：Mg 0.8％-1.35％，Si 0.65％-0.85％，Cu 0.45％-0.75％，Mn 0.10％-0.25％，Fe≤0.1％，0.05％≤Sc+Y+La+Ce≤0.8％，其它杂质元素的总含量≤0.1％，余量为Al。

优选地，所述铝合金的化学元素成分按质量百分含量计为：Mg 0.8％-1.35％，Si0.65％-0.85％，Cu 0.45％-0.75％，Mn 0.10％-0.25％，Fe≤0.1％，0.1％≤Sc+Y+La+Ce≤0.6％，Sc 0.05％～0.7％，Y 0.02％～0.5％，La 0～0.2％，Ce 0～0.3％，其它杂质元素的总含量≤0.1％，余量为Al。

优选地，所述铝合金的化学元素成分按质量百分含量计为：Mg 0.8％-1.35％，Si0.65％-0.85％，Cu 0.45％-0.75％，Mn 0.10％-0.25％，Fe≤0.1％，0.2％≤Sc+Y+La+Ce≤0.5％，Sc 0.1％～0.3％，Y 0.05％～0.2％，La 0.01％～0.1％，Ce 0～0.2％，其它杂质元素的总含量≤0.1％，余量为Al。

本申请还提供了上述汽车用铝合金的制备方法，包括以下步骤：

将原料按照铝合金的成分配比进行配料，经熔炼、精炼、铸造、均匀化处理、热挤压、塑性变形、固溶处理和时效处理，得到所述汽车用铝合金。

优选地，Mg、Si、Cu、Mn、Sc、Y、La和Ce元素分别以Al-30wt％Mg、Al-25wt％Si、Al-30wt％Cu、Al-25wt％Mn、Al-10wt％Sc、Al-10wt％Y、Al-10wt％La和Al-10wt％Ce的中间合金形式加入。

优选地，所述熔炼的温度为730～750℃。

优选地，所述均匀化处理的温度为420～440℃，保温时间为12-24h。

优选地，所述热挤压的工艺参数为：挤压温度为510～550℃，挤压比为10～20，挤压速率为4～30m/min。

优选地，所述塑性变形的工艺参数为：每道次的拉拔变形量为10％-20％，在拉拔过程中需要进行中间退火，退火温度为400-430℃，保温2h后空冷。

优选地，所述固溶处理的工艺参数为：在500-540℃下保温30～45min，然后置于室温的10％NaCl熔液中进行水淬至室温。

优选地，所述时效处理的工艺参数为：先在170～200℃下保温5～10h，空冷至室温；再在100～120℃下保温10～15h，最后在50～70℃下保温10～20h，空冷至室温。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请通过对合金的成分进行优化，在合金中加入混合稀土元素来细化晶粒，抑制粗大树枝晶的生长，提高合金的耐晶间腐蚀性能，同时稀土元素还具有微合金化作用，能强化基体性能，实现铝合金材料强度和耐蚀性的协同匹配；并通过控制微合金元素的含量和有害杂质元素的含量，降低杂质对合金耐腐蚀性能的影响，并实现铝合金材料强度和耐蚀性的最优化。

本申请在合金成分优化的基础上，改进常规6系铝合金的T6热处理工艺，在固溶处理时，缩短固溶处理的保温时间并采用室温的10％NaCl溶液进行水淬，由于本申请的合金在挤压过程中已再结晶，形成了一定过饱和度的过饱和固溶体，通过缩短固溶处理时间以及采用水淬可以防止晶粒长大，同时采用先高温时效再梯度降低温度的时效处理工艺，先高温时效过程可使合金更快形核，并提高形核率，再梯度降低温度的时效过程可以促进合金析出相发生相转变得到更高密度的β”相，同时抑制强化相的长大，从而得到尺寸更加均匀的强化相，晶界的析出降低，最终合金的晶界腐蚀现象大大降低。

附图说明

图1为本申请对比例1中的铝合金的铸态金相组织图；

图2为本申请实施例1中的铝合金的铸态金相组织图；

图3为本申请对比例1中的铝合金的铸态SEM组织图；

图4为本申请实施例1中的铝合金的铸态SEM组织图；

图5为本申请对比例1中的铝合金的腐蚀组织图；

图6为本申请实施例1中的铝合金的腐蚀组织图。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定申请目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

需要说明的是，本申请中不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。应当理解，本申请实施例是对本申请方案的解释说明，不作为对本申请保护范围的限定。

除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。

虽然会用过渡语“包括”来公开特定实施方式的各种特征、元素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用过渡语由“......构成”、“基本由......构成”描述在内的替代实施方式。因此，例如，对包含A+B+C的方法的隐含的替代性实施方式包括方法由A+B+C组成的实施方式和方法主要由A+B+C组成的实施方式。

本申请针对Al-Mg-Si-Cu系合金的晶间腐蚀问题，一方面对合金的成分进行优化，通过加入混合稀土元素来细化晶粒，抑制粗大树枝晶的生长，提高合金的耐晶间腐蚀性能，稀土元素还具有微合金化作用，能强化基体性能，实现铝合金材料强度和耐蚀性的协同匹配，并通过控制微合金元素的含量和有害杂质元素的含量，降低杂质对合金耐腐蚀性能的影响，并实现铝合金材料强度和耐蚀性的最优化；另一方面，在合金成分优化的基础上，改进常规6系铝合金的T6热处理工艺，在固溶处理时，缩短固溶处理的保温时间并采用室温的10％NaCl溶液进行水淬，由于本申请的合金在挤压过程中已再结晶，形成了一定过饱和度的过饱和固溶体，通过缩短固溶处理时间以及采用水淬可以防止晶粒长大，同时采用先高温时效再梯度降低温度的时效处理工艺，先高温时效过程可使合金更快形核，并提高形核率，再梯度降低温度的时效过程可以促进合金析出相发生相转变得到更高密度的β”相，同时抑制强化相的长大，从而得到尺寸更加均匀的强化相，晶界的析出降低，最终合金的晶界腐蚀现象大大降低。

本申请实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

本申请提供了一种汽车用铝合金，该铝合金的化学元素成分按质量百分含量计为：Mg 0.8％-1.35％，Si 0.65％-0.85％，Cu 0.45％-0.75％，Mn 0.10％-0.25％，Fe≤0.1％，0.05％≤Sc+Y+La+Ce≤0.8％，其它杂质元素的总含量≤0.1％，余量为Al。

本申请在对合金组分优化时，通过加入稀土元素Sc、Y、La和Ce，可显著细化α-Al晶粒，抑制粗大树枝晶的生长，并在合金表面易形成钝化膜，提高其钝化性能，从而提高铝合金的耐腐蚀性。具体地，加入稀土元素Sc能细化合金晶粒，使晶界增多，其与其他稀土元素进行复合变质时，并能在合金中形成多元稀土相Al₃(Sc,X)和Al₈Cu₄(Sc，X)，其能提高合金表层氧化膜腐蚀程度，并且能在腐蚀环境中在铝基体上形成致密的钝化层，有效阻止合金的腐蚀。Ce元素具有较强的变质作用，可以显著减小合金的晶粒尺寸，增加成核率。Y元素在α-Al中溶解度很小，在合金凝固过程中富集在固液界面前沿，从而阻碍α-Al晶粒长大，起到细化晶粒作用。La元素能够促进Mg、Si元素在合金中的扩散，减少杂质在晶界的聚集，提高合金的力学性能，但La元素会提高自腐蚀电位，降低合金的耐腐蚀性，通过将La元素与Sc、Y或Ce元素进行复合，在发挥La元素提高合金的力学性能的优势时，克服其对合金耐腐蚀性的影响。

采用混合稀土元素对铝合金进行变质处理，相比单一的稀土元素，具有更强的变质效果。混合稀土元素加入到合金中可发生共晶反应生成α-Al，为新枝晶提供形核来促进其生长，从而有效细化α-Al晶粒，能显著提高铝合金的耐蚀性能。稀土元素Sc与Y、La和Ce中的一种或多种进行复合变质时，能形成多元稀土相Al₃(Sc,X)和Al₈Cu₄(Sc，X)，这些多元相比Al₃Sc二元相具有更细小的弥散相，更小的尺寸，并且能与铝基共格，阻碍了位错移动，抑制再结晶晶粒生长，从而提高铝合金的耐腐蚀性能。

将混合稀土元素的总加入量控制在0.8％以内时，能有效减少晶界处第二相的析出，减小析出相/基体、晶界/晶内的电位差，具有较好的耐腐蚀性。当混合稀土元素的总加入量超过0.8％时，铝合金的晶粒变得粗大，并且晶界处第二相析出增加，铝合金的耐蚀性能降低。优选混合稀土元素的质量百分含量分别为：Sc 0.05％～0.7％，Y 0.02％～0.5％，La 0～0.2％，Ce 0～0.3％，且0.1％≤Sc+Y+La+Ce≤0.6％，此时铝合金具有相对更好的力学性能和耐腐蚀性能；更优选混合稀土元素的质量百分含量分别为：Sc 0.1％～0.3％，Y0.05％～0.2％，La0.01％～0.1％，Ce 0～0.2％，且0.2％≤Sc+Y+La+Ce≤0.5％。

在本申请提供的铝合金中，过高的Fe含量会降低铝合金的抗腐蚀性能，同时也会影响铝合金的力学性能。将Fe杂质元素的质量百分含量控制在0.1％以下，以减少有害相AlFeSi和AlFeMnSi的形成，避免其降低合金的力学性能和耐腐蚀性能。

在本申请提供的铝合金中，Cu元素的加入可降低时效析出相的激活能，有利于合金快速时效硬化，但过高的Cu含量会升高铝基体的电极电位，损坏铝合金的耐腐蚀性，同时降低延伸率。优选将Cu元素的质量百分含量控制在0.45％-0.75％。

将原料按照铝合金的成分配比进行配料，经熔炼、精炼、铸造、均匀化处理、热挤压、塑性变形、固溶处理和时效处理，得到上述汽车用铝合金。

具体地，Mg、Si、Cu、Mn、Sc、Y、La和Ce元素分别以Al-30wt％Mg、Al-25wt％Si、Al-30wt％Cu、Al-25wt％Mn、Al-10wt％Sc、Al-10wt％Y、Al-10wt％La和Al-10wt％Ce的中间合金形式加入。

具体地，上述熔炼的温度为730～750℃。

具体地，上述均匀化处理的温度为420～440℃，保温时间为12-24h。

具体地，上述热挤压的工艺参数为：挤压温度为510～550℃，挤压比为10～20，挤压速率为4～30m/min。

具体地，上述塑性变形的工艺参数为：每道次的拉拔变形量为10％-20％，在拉拔过程中需要进行中间退火，退火温度为400-430℃，保温2h后空冷。

具体地，上述固溶处理的工艺参数为：在500-540℃下保温30～45min，然后置于室温的10％NaCl熔液中进行水淬至室温。

具体地，上述时效处理的工艺参数为：先在170～200℃下保温5～10h，空冷至室温；再在100～120℃下保温10～15h，最后在50～70℃下保温10～20h，空冷至室温。

实施例1

本实施例提供以下组分的铝合金：

各化学元素成分按质量百分含量计为：Mg 0.8％，Si 0.65％，Cu 0.45％，Mn0.10％，Fe≤0.1％；Sc 0.2％，Y 0.1％，其它杂质元素的总含量≤0.1％，余量为Al。

上述铝合金按照以下制备步骤制备得到：

(1)铝合金铸锭制备：根据合金组分的质量配比称取相应质量的Al-25wt.％Si、Al-30wt.％Cu、Al-25wt.％Mn、Al-30wt.％Mg、Al-10wt.％Sc,Al-10wt.％Y中间合金以及工业纯铝块(纯度为99.99％)；将纯铝块放入坩埚中加热熔化，当温度达到730℃时，依次加入Al-25wt.％Si、Al-30wt.％Cu、Al-25wt.％Mn、Al-30wt.％Mg中间合金，得到完全熔化的合金液。将合金液降温至710℃，加入Al-10wt.％Sc和Al-10wt.％Y中间合金，搅拌10min后调温至740℃，加入熔体重量1.5％的精炼剂，精炼10min后取样分析并调整成分至合格；将合金液调温至740℃，加入六氯乙烷进行除气处理，搅拌5min，并静置20min。将合金液调温至680℃后，浇入温度为400℃的金属模具内，即获得铝合金铸锭。

(2)均匀化处理：将步骤(1)得到的铝合金铸锭放入均匀化热处理炉中进行均匀化处理，均匀化温度为420℃，保温时间为15h，并空冷至室温。

(3)挤压成型：将步骤(2)均匀化处理后的铸锭置入挤压机中挤压成棒材，挤压温度为510℃，挤压比为10.2，挤压速率为4.5m/min；然后对挤压后的棒材进行多道次拉拔，最终获得直径为3mm的线材，每道次的拉拔变形量为12.4％；在每次拉拔后需进行中间退火，退火温度为400℃，保温2h后空冷至室温。

(4)固溶处理：将步骤(3)中拉拔后的铝合金线材进行固溶处理，固溶处理的温度为500℃，保温时间为45min，然后置于室温的10％NaCl熔液中进行水淬至室温；

(5)时效处理：将步骤(4)中经固溶处理后的铝合金线材进行时效处理，先在170℃下保温10h，空冷至室温，再在100℃下保温15h，最后在50℃下保温20h，空冷至室温后，得到高强耐蚀铝合金线材。

实施例2

本实施例提供以下组分的铝合金：

各化学元素成分按质量百分含量计为：Mg 1.0％，Si 0.8％，Cu 0.6％，Mn0.15％，Fe≤0.1％；Sc 0.1％，Y 0.15％，La 0.1％，其它杂质元素的总含量≤0.1％，余量为Al。

上述铝合金按照以下制备步骤制备得到：

(1)铝合金铸锭制备：根据合金组分的质量配比称取相应质量的Al-25wt.％Si、Al-30wt.％Cu、Al-25wt.％Mn、Al-30wt.％Mg、Al-10wt.％Sc、Al-10wt.％Y、Al-10wt.％La中间合金以及工业纯铝块(纯度为99.99％)；将纯铝块放入坩埚中加热熔化，当温度达到750℃时，依次加入Al-25wt.％Si、Al-30wt.％Cu、Al-25wt.％Mn、Al-30wt.％Mg中间合金，得到完全熔化的合金液。将合金液降温至720℃，加入Al-10wt.％Sc、Al-10wt.％Y、Al-10wt.％La中间合金，搅拌8min后调温至760℃，加入熔体重量0.8％的精炼剂，精炼20min后取样分析并调整成分至合格；将合金液调温至730℃，加入六氯乙烷进行除气处理，搅拌10min，并静置15min。将合金液调温至700℃后，浇入温度为420℃的金属模具内，即获得铝合金铸锭。

(2)均匀化处理：将步骤(1)得到的铝合金铸锭放入均匀化热处理炉中进行均匀化处理，均匀化温度为440℃，保温时间为20h，并空冷至室温。

(3)挤压成型：将步骤(2)均匀化处理后的铸锭置入挤压机中挤压成棒材，挤压温度为520℃，挤压比为13.6，挤压速率为6m/min；然后对挤压后的棒材进行多道次拉拔，最终获得直径为3mm的线材，每道次的拉拔变形量为13.5％；在每次拉拔后需进行中间退火，退火温度为420℃，保温2h后空冷至室温。

(4)固溶处理：将步骤(3)中拉拔后的铝合金线材进行固溶处理，固溶处理的温度为520℃，保温时间为40min，然后置于室温的10％NaCl熔液中进行水淬至室温；

(5)时效处理：将步骤(4)中经固溶处理后的铝合金线材进行时效处理，先在180℃下保温8h，空冷至室温，再在110℃下保温12h，最后在60℃下保温15h，空冷至室温后，得到高强耐蚀铝合金线材。

实施例3

本实施例提供以下组分的铝合金：

各化学元素成分按质量百分含量计为：Mg 1.2％，Si 0.85％，Cu 0.6％，Mn0.2％，Fe≤0.1％；Sc 0.3％，Y 0.05％，Ce 0.15％，其它杂质元素的总含量≤0.1％，余量为Al。

上述铝合金按照以下制备步骤制备得到：

(1)铝合金铸锭制备：根据合金组分的质量配比称取相应质量的Al-25wt.％Si、Al-30wt.％Cu、Al-25wt.％Mn、Al-30wt.％Mg、Al-10wt.％Sc、Al-10wt.％Y、Al-10wt.％Ce中间合金以及工业纯铝块(纯度为99.99％)；将纯铝块放入坩埚中加热熔化，当温度达到750℃时，依次加入Al-25wt.％Si、Al-30wt.％Cu、Al-25wt.％Mn、Al-30wt.％Mg中间合金，得到完全熔化的合金液。将合金液降温至730℃，加入Al-10wt.％Sc、Al-10wt.％Y、Al-10wt.％Ce中间合金，搅拌10min后调温至760℃，加入熔体重量1.0％的精炼剂，精炼15min后取样分析并调整成分至合格；将合金液调温至750℃，加入六氯乙烷进行除气处理，搅拌10min，并静置20min。将合金液调温至700℃后，浇入温度为420℃的金属模具内，即获得铝合金铸锭。

(2)均匀化处理：将步骤(1)得到的铝合金铸锭放入均匀化热处理炉中进行均匀化处理，均匀化温度为440℃，保温时间为12h，并空冷至室温。

(3)挤压成型：将步骤(2)均匀化处理后的铸锭置入挤压机中挤压成棒材，挤压温度为540℃，挤压比为15.2，挤压速率为7m/min；然后对挤压后的棒材进行多道次拉拔，最终获得直径为3mm的线材，每道次的拉拔变形量为15.2％；在每次拉拔后需进行中间退火，退火温度为420℃，保温2h后空冷至室温。

(4)固溶处理：将步骤(3)中拉拔后的铝合金线材进行固溶处理，固溶处理的温度为530℃，保温时间为35min，然后置于室温的10％NaCl熔液中进行水淬至室温；

(5)时效处理：将步骤(4)中经固溶处理后的铝合金线材进行时效处理，先在200℃下保温5h，空冷至室温，再在120℃下保温10h，最后在70℃下保温10h，空冷至室温后，得到高强耐蚀铝合金线材。

实施例4

本实施例提供以下组分的铝合金：

各化学元素成分按质量百分含量计为：Mg 1.0％，Si 0.8％，Cu 0.6％，Mn 0.2％，Fe≤0.1％；Sc 0.2％，Y 0.1％，Ce 0.1％，La 0.06％，其它杂质元素的总含量≤0.1％，余量为Al。

上述铝合金按照以下制备步骤制备得到：

(1)铝合金铸锭制备：根据合金组分的质量配比称取相应质量的Al-25wt.％Si、Al-30wt.％Cu、Al-25wt.％Mn、Al-30wt.％Mg、Al-10wt.％Sc、Al-10wt.％Y、Al-10wt.％Ce、Al-10wt.％La中间合金以及工业纯铝块(纯度为99.99％)；将纯铝块放入坩埚中加热熔化，当温度达到740℃时，依次加入Al-25wt.％Si、Al-30wt.％Cu、Al-25wt.％Mn、Al-30wt.％Mg中间合金，得到完全熔化的合金液。将合金液降温至710℃，加入Al-10wt.％Sc、Al-10wt.％Y、Al-10wt.％Ce、Al-10wt.％La中间合金，搅拌8min后调温至750℃，加入熔体重量1.2％的精炼剂，精炼15min后取样分析并调整成分至合格；将合金液调温至740℃，加入六氯乙烷进行除气处理，搅拌5min，并静置15min。将合金液调温至680℃后，浇入温度为420℃的金属模具内，即获得铝合金铸锭。

(2)均匀化处理：将步骤(1)得到的铝合金铸锭放入均匀化热处理炉中进行均匀化处理，均匀化温度为420℃，保温时间为20h，并空冷至室温。

(3)挤压成型：将步骤(2)均匀化处理后的铸锭置入挤压机中挤压成棒材，挤压温度为550℃，挤压比为14.8，挤压速率为8.5m/min；然后对挤压后的棒材进行多道次拉拔，最终获得直径为3mm的线材，每道次的拉拔变形量为13.4％；在每次拉拔后需进行中间退火，退火温度为420℃，保温2h后空冷至室温。

(4)固溶处理：将步骤(3)中拉拔后的铝合金线材进行固溶处理，固溶处理的温度为540℃，保温时间为30min，然后置于室温的10％NaCl熔液中进行水淬至室温；

(5)时效处理：将步骤(4)中经固溶处理后的铝合金线材进行时效处理，先在180℃下保温8h，空冷至室温，再在120℃下保温10h，最后在60℃下保温15h，空冷至室温后，得到高强耐蚀铝合金线材。

对比例1

与实施例1相比，除了本对比例铝合金中不含Y元素外，其他元素组分和含量以及铝合金的制备方法均与实施例1相同。

对比例2

本对比例铝合金的组分及含量与实施例1相同；

与实施例1相比，本对比例铝合金的制备方法中时效处理的工艺参数为：在200℃下保温20h；其它步骤和工艺参数均与实施例1相同。

将上述实施例和对比例制备的铝合金分别进行室温拉伸的力学性能测试和耐盐雾腐蚀测试。其中室温拉伸测试在SANS-100kN微型控制电子万能试验机上进行，拉伸速度为1mm/min，对每种合金重复测定3个合金试样并取平均值。中性盐雾腐蚀试验按GB/T10125-1997标准进行，试验介质为6％NaCI溶液，pH值为6.5～7.5，箱内温度控制在(35±2)℃。经测试，得到如表1所示的测试结果。

表1.铝合金的性能测试结果

从上表可以看出，本实施例制备的铝合金线材的抗拉强度均在406MPa以上，屈服强度均在370MPa以上，延伸率均在15％以上，盐雾腐蚀速率均在0.017g/m²·d以下，相比现有的6000系Al-Mg-Si-Cu铝合金，力学性能和耐腐蚀性能均有显著提高。

对比实施例1和对比例1，对比例1中采用单一稀土元素Sc时，其耐腐蚀性能明显低于实施例1中采用混合稀土元素的耐腐蚀性能，且抗拉强度、屈服强度和延伸率均有所下降。

对比实施例1和对比例2，对比例2采用常规T6热处理工艺时，其抗拉强度、屈服强度和延伸率远低于实施例1，且耐腐蚀性也有所下降。

通过图1和图2的铸态金相组织图的对比、图3和图4的铸态SEM组织图的对比，以及图5和图6的合金腐蚀组织图的对比，可以看出，相比对比例1的铝合金，实施例1的铝合金具有更小的晶粒尺寸，晶相分布更加均匀，且晶间腐蚀深度更小，说明采用混合稀土元素能显著提高铝合金的耐腐蚀性能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本申请的权利要求范围当中。

Claims

1.一种汽车用铝合金，其特征在于，所述铝合金的化学元素成分按质量百分含量计为：Mg 0.8%-1.35%，Si 0.65%-0.85%，Cu 0.45%-0.75%，Mn 0.10%-0.25%，Fe≤0.1%，

0.2%≤Sc+Y+La+Ce＜0.5%，Sc 0.1%~0.3%，Y 0.05%~0.2%，La 0.01%~0.1%，Ce 0~0.2%，其它杂质元素的总含量≤0.1%，余量为Al，

所述铝合金按照以下步骤制备得到：将原料按照铝合金的成分配比进行配料，经熔炼、精炼、铸造、均匀化处理、热挤压、塑性变形、固溶处理和时效处理；所述时效处理的工艺参数为：先在170~200℃下保温5~10h，空冷至室温；再在100~120℃下保温10~15h，最后在50~70℃下保温10~20h，空冷至室温。

2.根据权利要求1所述的汽车用铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的汽车用铝合金的制备方法，其特征在于，Mg、Si、Cu、Mn、Sc、Y、La和Ce元素分别以Al-30wt%Mg、Al-25wt%Si、Al-30wt%Cu、Al-25wt%Mn、Al-10wt%Sc、Al-10wt%Y、Al-10wt%La和Al-10wt%Ce的中间合金形式加入。

4.根据权利要求2所述的汽车用铝合金的制备方法，其特征在于，所述熔炼的温度为730~750℃。

5.根据权利要求2所述的汽车用铝合金的制备方法，其特征在于，所述均匀化处理的温度为420~440℃，保温时间为12-24 h。

6.根据权利要求2所述的汽车用铝合金的制备方法，其特征在于，所述热挤压的工艺参数为：挤压温度为510~550℃，挤压比为10~20，挤压速率为4~30m/min。

7.根据权利要求2所述的汽车用铝合金的制备方法，其特征在于，所述塑性变形的工艺参数为：每道次的拉拔变形量为10%-20%，在拉拔过程中需要进行中间退火，退火温度为400-430℃，保温2 h后空冷。

8.根据权利要求2所述的汽车用铝合金的制备方法，其特征在于，所述固溶处理的工艺参数为：在500-540℃下保温30~45min，然后置于室温的10%NaCl熔液中进行水淬至室温。