CN1217030A - 铝－镁合金板或挤压件 - Google Patents

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Abstract

提供了一种与AA5083相比在软化回火及加工硬化回火态下具有明显提高的强度的,板状或挤压件状的高强度Al－Mg合金。该合金的延展性,抗点状腐蚀,应力腐蚀及剥蚀的能力与AA5083相当。该材料具有在大于80℃以上的温度下的,改善了的长期抗应力腐蚀和剥蚀的能力。其成分为:5－6%Mg、>0.6－12%Mn、0.4－1.5%Zn、0.05－0.25%Zr、最多0.3%Cr、最多0.2%Ti、最多0.5%Fe、最多0.5%Si、最多0.4%Cu、最多0.4%Ag,余量的Al及不可避免的杂质。通过使锭均匀化,以400－530℃的温度范围将此锭热轧成板,有或无中间退火地将此板冷轧,在200－550℃将此冷轧材经最终退火及任选地使其经中间退火而制成这种合金的板材。

Description

铝-镁合金板或挤压件
本发明涉及特别适用于建造海上和陆地运输的大型焊接构件的板状及挤压件的铝-镁合金，所述构件比如为贮存容器及车、船。本发明的板材，比如，可用于建造海上运输工具，如单船体救生筏，快速摆渡飞船、高速轻型船舶及用于建造这类工具推进器的喷射环。本发明的合金还可用于其它用途，如作LNG罐、筒仓，油罐车的建造材料及用作加工及模制的板。该板的厚度范围为几mm，如5mm-最多200mm。本发明合金的挤压件可用作加强件，及用于诸如快速摆渡飞船之类的海上工具的超级结构。
含Mg量＞3％的Al-Mg合金大量用于大型焊接构件，如海上及陆地运输用的贮存容器和车、船。这种类型的标准合金是AA5083合金，其组成(重量％)如下：
Mg            4.0-4.9
Mn            0.4-1.0
Zn            ≤0.25
Cr            0.05-0.25
Ti            ≤0.15
Fe            ≤0.4
Si            ≤0.4
Cu            ≤0.1
其它元素(每种)≤0.05
        (总量)≤0.15
余量的Al。
软化回火态和加工硬化回火态的AA5083合金板尤其适用于建造海上运输工具，如轮船，救生筏及高速船舶。软化回火态的AA5083合金板被用于建造油罐车、翻斗车等。AA5083合金的多用性的主要原因于：它提供了高强度(在室温及低温时的)、轻重量、耐腐蚀性、可弯曲性、可成形性及焊接性的优良组合。AA5083合金可通过在其中增加Mg％，不明显地损失延展性而提高其强度。但，增加Al-Mg合金中的Mg％，则抗剥蚀及耐应力腐蚀的能力明显降低。近年来，由于在加工硬化回火和软化回火态下的性能优于AA5083，已引进了新的合金AA5383。在此情况下，这种改进主要是通过优化AA5083的现用组成达到的。
下面将提到在现有技术文献中找到的Al-Mg合金的某些其它公开材料。
GB-A-1458181推出一种强度比JISH5083高的合金，它含更多的Zn。其组成为(％重量)：
Mg          4-7
Zn          0.5-1.5
Mn          0.1-0.6，优选0.2-0.4
任选        Cr 0.05-0.5
            Ti 0.05-0.25
            Zr 0.05-0.25中的一种或几种
杂质        ≤0.5
余量的Al。
在这些例子，不考虑参考例，Mn含量为0.19-0.44，而且未用Zr。这种合金是作为可冷成形的，而且还适用于挤压的合金被陈述的。
US-A-2,985,530述及一种用于制造和焊接的，含Zn量高于AA5083的合金。加Zn为的是进行合金的焊后自然时效硬化。该板材的组成(％重量)如下：
Mg            4.5-5.5，最好是4.85-5.35
Mn            0.2-0.9，最好是0.4-0.7
Zn            1.5-2.5，最好是1.75-2.25
Cr            0.05-0.2，最好是0.05-0.15
Ti            0.02-0.06，最好是0.03-0.05
余量的Al。
在“轻合金冶金学”(冶金研究所，Ser.3(London)1983,Hector S.Campbell,P82-100)中，叙述了对含3.5-6％的Mg及0.25或0.8％的Mn的铝合金加1％的Zn的作用。据信Zn在100℃时效10天，而不是在125℃时效10个月时改进了抗拉强度及抗应力腐蚀能力。
DE-A-2716799提出了一种准备用来代替汽车部件中的钢板的铝合金，其组成如下(重量％)：
Mg        3.5-5.5
Zn        0.5-2.0
Cu        0.3-1.2
任选地，  Mn       0.05-0.4
          Cr       0.05-0.25
          Zr       0.05-0.25
          V        0.01-0.15中的至少一种
余量的Al及杂质。
大于0.4％的Mn被认为降低延展性。
本发明的目的之一在于提供一种Al-Mg合金板或挤压件，它们与标准的AA5083合金相比，具有大为提高的，软化回火态及加工硬化回火态下的强度。本发明另一目的在于提供合金板和挤压件，它们所提供的延展性，可弯曲性，耐点蚀、应力腐蚀和耐剥蚀能力至少与AA5083的性能相当。
按本发明，提供了一种板状或挤压件状的铝-镁合金，其组成如下(％重量)：
Mg      5.0-6.0
Mn      ＞0.6-1.2
Zn      0.4-1.5
Zr      0.05-0.25
Cr      最多0.3
Ti      最多0.2
Fe      最多0.5
Si      最多0.5
Cu        最多0.4
Ag        最多0.4
余量的Al及不可避免的杂质。
由于本发明，我们可提供这样的合金板或挤压件，其强度比AA5083的高，尤其是该合金的焊接点的强度比AA5083焊件的高。还发现，本发明的合金在80℃以上的温度下的耐长期应力腐蚀、耐剥蚀能力有所提高，80℃是用于AA5083合金的最高温度。
本发明的要点还在于具有至少一种上述合金的焊接板或挤压件的焊接结构。该焊接件的屈服强度最好为至少140MPa。
据信，因本发明而取得的改善了的性能，尤其是在加工硬化回火及软化回火时的较高的强度，归因于提高了Mg和Zn的含量，而且还加了Zr。
本发明人认为，AA5083的耐剥蚀和耐应力腐蚀能力差的原因在于含阳极化的Mg的金属间化合物在晶界析出程度被提高了。在较高Mg含量时的耐应力腐蚀和耐剥蚀的能力可以通过使含Zn的金属间化合物优先在晶界上析出，而使含Mg的金属间化合物在晶界上析出较少而得以保持。含Zn的金属间化合物在晶界上析出有效地减少了在晶界上析出的，高度阳极化的二元Al-Mg金属间化合物的体积份额，因而在采用了高Mg含量的同时，本发明的合金的耐应力腐蚀和耐剥蚀能力有明显提高。
可通过使选定组成的Al-Mg合金坯经预热、热轧、冷轧(使用或不使用中间退火)及最终退火而制成本发明的合金板。条件最好如下：预热温度范围为400-530℃，均匀化时间不大于24小时。热轧最好在500℃时开始。最好在压缩20％之后，热轧板经或不经中间退火以20-60％的压缩比被冷轧。最终和中间退火最好在200-530℃的温度范围内进行，而加热时间为1-10小时，在这种退火温度下的保温时间范围为10分-10小时。退火可在热轧步骤后进行，因而最终的板材可最多拉长6％。
挤压工艺的细节将述于下文。
下面陈述限制本发明的铝合金的合金元素及工艺条件的理由。
所有的组成均以重量百分数表达。
Mg:Mg是该合金中的主要强化元素。低于5.0％的Mg含量不能提供所需的焊接强度，而当其加入量超过6.0％时，则在热轧时出现严重的裂纹。为在便于加工和强度间折衷，Mg的优选含量为5.0-5.6％，而更好是5.2-5.6％。
Mn:Mn是主要辅助元素。在与Mg结合时，Mn对于该合金的板材和焊接点都提供了强度。低于0.6％的Mn含量不能对该合金的焊接接点提供足够的强度。大于1.2％，则增加了热轧难度。对于强度而言，优选的最小Mn含量为0.7％,Mn含量的优选范围为0.7-0.9％，这代表了强度和便于加工间的一种折衷。
Zn：对于该合金的耐腐性而言，Zn是重要元素。Zn对于加工硬化回火态的该合金还提供某种程度的强度。小于0.4％，加Zn不能提供与AA5083相当的耐晶间腐蚀能力。Zn含量大于1.5％时，铸造和热轧，尤其是在工业规模，变得困难。因此，优选的最大Zn含量为1.4％。由于大于0.9％的Zn会导致焊接热影响区中的腐蚀，所以最好用不大于0.9％的Zn。
Zr：为使加工硬化回火的该合金提高强度，Zr是重要的。对于抗御该合金板在焊接时开裂，Zr也是重要的。Zr含量大于0.25％有导致很粗的针状初次晶粒的倾向，这将使该合金的便于加工性能及该合金板的可弯曲性下降，因而Zr含量不得大于0.25％。Zr的最小含量为0.05％，为在加工硬化退火态时提供足够的强度，采用0.10-0.20％的优选的Zr含量范围。
Ti:Ti是用本发明生产的锭和焊接接头在凝固时的重要晶粒细化剂。但，与Zr结合的Ti形成不希望有的粗大的初次结晶晶粒。为避免这种现象，Ti含量不得超过0.2％，而更好是不大于0.1％。Ti的适宜的最低含量为0.03％。
Fe:Fe在铸造时形成Al-Fe-Mn化合物，因而限制由于Mn而产生的有益的效果。大于0.5％的Fe含量形成粗大的初次结晶晶粒，这使本发明合金的焊接接头的疲劳寿命下降。Fe含量的优选范围是0.15-0.30％，更好是0.20-0.30％。
Si:Si形成Mg2Si，尤其是它在含Mg＞4.5％的Al-Mg合金中是不溶的。因此Si限制了Mg的有益作用。Si还与Fe结合而形成粗大的Al-Fe-Si相颗粒，这会影响该合金焊接接头的疲劳寿命。为避免主要的强化元素Mg被损失，Si含量不得大于0.5％。Si的优选范围为0.07-0.20％，更好是0.10-0.20％。
Cr:Cr改善该合金的耐腐蚀能力。但Cr限制Mn和Zr的溶解度。因此，为避免形成粗大的初次结晶晶粒，Cr含量不得大于0.3％，优选的Cr含量范围为0-0.15％。
Cu:Cu不应超过0.4％。大于0.4％的Cu含量使本发明的合金板的抗点状腐蚀能力不可接受地恶化。优选的Cu含量不大于0.15％，更好不大于0.1％。
Mg：可将Ag任选地包括在该合金中，最高达最大含量0.4％，更好是至少0.05％，以进一步改善抗应力腐蚀能力。
其余是Al和不可避免的杂质。每种杂质元素一般以0.05％的最大量存在，而杂质总量最多为0.15％。
现叙述生产本发明产品的方法。
热轧前的预热通常在400-530℃的温度范围内，按单一或多次步骤进行。无论在何种情况下，预热都使铸态合金中的合金元素的偏析下降。按多步骤，可有意地使Zr、Cr和Mn析出，从而控制热轧机排出材料的显微组织。若这种处理在400℃以下进行，所得到的均匀化的效果不充分。另外由于坯料的变形抗力明显上升，在低于400℃的温度下难以进行工业性热轧。若此温度大于530℃，则发生共晶熔化，结果形成不希望的孔隙。上述预热处理的优选时间为1-24小时。热轧最好在高于500℃时开始。随着本发明组成范围内的Mg％的提高，初始轧制道次的工艺制度则变得较为严格。
最好在最终退火之前对热轧板施以压缩比为20-60％的冷轧。压缩比最好至少为20％，以便使含阳极化的Mg的金属间化合物在最终退火热处理过程中均匀析出。不经任何中间退火的，超过60％的冷轧压缩比会在轧制过程中产生裂纹。在中间退火的情况下，这种处理最好在压缩比至少20％的冷轧后进行，以便使含Mg和/或Zr的金属间化合物在该经中间退火的材料中均匀分布。最终退火可分单一周期或多步骤进行，在所述的多步骤中。有一次或多次加热、保温及从退火温度冷下来的过程。加热时间一般为10分-10小时。根据要求的状态，退火温度在200-500℃的范围内。为产生加工硬化状态，如H321，该优选范围为225-275℃，而对于软化状态，如O/H111,H116等而言，该范围为350-480℃。在此退火温度下的保温时间最好为15分-10小时。退火保温后的冷却速度最好为10-100℃/小时。中间退火的条件与最终退火的条件相似。
在制造挤压件时，均匀化步骤通常在300-500℃的温度范围内进行1-15小时。坯料从此均热温度冷至室温。进行均匀步骤主要是为固溶因铸造而存在的含Mg共晶。
挤压前的预热通常在400-530℃的温度范围内，于气体炉中进行1-24小时，或于感应炉内进行1-10分钟。通常要避免如530℃的过高温度。根据可得到的压力及坯料尺寸，可在挤压机上，用一孔或多孔模完成。可以一般范围为1-10m/分的挤压速度施加变化很大的10-100的挤压比。
挤压后，被挤压的零件可用水或空气急冷。可在间断退火炉中，通过将经挤压的零件加热至200-300℃的温度范围内进行退火。
实施例1
表1列出了用于生产软化态和加工硬化态材料的锭子的化学组成(％重量)。该锭以35℃/时的速度被预热至510℃。当达到该预热温度时，将该锭在热轧前均热12小时。施以95％的总热轧压缩比。1-2％的压缩比被用于第一次的三道次热轧。每个道次的压缩比逐步加大。出自轧机的材料温度在300±10℃的范围内。对此热轧材料施以40％的冷轧压缩比。最终板厚为4mm。通过在525℃使该冷轧料退火15分钟，产生了软化态材料。通过在250℃使该冷轧材料均热1小时产生加工硬化态材料。加热时间为1小时。此热处理之后，将材料空冷。所得材料的抗拉性能及抗腐蚀性能列于表2中。
在表2中，PS是屈服强度(MPa)。UTS是极限抗拉强度(MPa),Elong是最大延伸率(％)。还评价该材料的抗点状腐蚀、耐剥蚀和抗晶间腐蚀的能力。用ASSET试验(A STM G66)评估材料抗剥蚀和抗点状腐蚀能力。PA、PB、PC及PD标志ASSET试验的结果，PA代表最佳结果。用ASTM G67重量损失试验确定该合金对晶间腐蚀的敏感度(在表2中，该结果以mg/cm2表达)。测试取自该合金的焊接板的试样，以确定焊接接头的抗拉性能。
作为本发明实施例的合金是B4-B7,B11及B13-B15。其它合金用于对比。A0是典型的AA5083合金。列于表2中的成分以这样的方式分组：以代码A开头的合金有＜5％的Mg，以B开头的合金有5-6％的Mg，而以C开头的合金的含Mg量＞6％。
代码A的合金与代码B的合金的焊接强度的简单对比清楚地表明：为得到很高的焊接强度，Mg含量必须大于5％。虽然提高Mg含量使焊接强度提高，但全部三种代码C的合金在热轧时开裂的事实表明：若Mg含量＞6％时，则该合金的加工性能明显变差。将Mg增加到5％以上还产生了对晶间腐蚀的敏感性(以B3合金的重量损失值表明，该值为17mg/cm2(H321状态))。合金B4-B7的重量损失值与标准合金5083(A0合金)该值间的可比性表明；以大于0.4％的含量向含Mg＞5％的合金加Zn则导致抗晶间腐蚀能力明显改善。
合金B1和B2的ASSET试验结果表明：大于0.4％的Cu含量导致程度不可接受的点状腐蚀，因而为达到可与AA5083相比的耐点状腐蚀/耐剥蚀能力，必须将Cu含量保持在0.4％以下。虽然除Mn含量外，合金B9和B5的组成相似，但H321回火态的B9的强度值比B5的该值高，这意味着：具有0.4％以上的Mn含量是重要的，但，含1.3％的Mn的B10合金在热轧时的严重裂纹说明1.3％代表在H321回火态下通过加Mn来提高强度的最大限度。在多次试验中取得的经验表明：0.7-0.9％间的Mn含量代表了增加强度和加工难度间的折衷。
可比较合金B11、B14及B16的性能，从而发现加Zr的作用；这些合金的比较结果表明：加Zr提高了加工硬化回火态时的强度及焊接接头的强度。合金B16在热轧时开裂的事实说明加Zr的限度为小于0.3％。大规模试验表明：在Zr含量大于0.2％时形成粗大的金属间化合物的风险较高，因而Zr含量在0.1-0.2％的范围内是可取的。代表本发明的合金B4-B7、B11和B13-B15与标准的AA5083相比，不仅在焊前和焊后具有很高的强度，而且具有与该标准合金相似的耐腐蚀性能。
表1
代码 Mg Mn Zn Zr Ti Fe Si Cr Cu Al
A0 4.54 0.64 0.1 0.005 0.02 0.24 0.25 0.1  0.08 余量
A1 4.22 0.6 0.1 0.004 0.01 0.25 0.25 0.09  0.3 余量
A2 4.3 0.6 0.1 0.04 0.02 0.24 0.25 0.1  0.6 余量
A3 4.38 0.65 0.1 0.13 0.01 0.25 0.27 0.09  0.05 余量
A4 4.26 0.64 0.1 0.215 0.02 0.25 0.27 0.09  0.05 余量
A5 4.33 0.65 0.1 0.01 0.01 0.27 0.28 0.24  0.06 余量
A6 4.3 0.64 0.1 0.005 0.02 0.23 0.28 0.24  0.3 余量
A7 4.2 0.6 0.1 0.145 0.01 0.25 0.29 0.24  0.3 余量
A8 4.4 0.63 0.1 0.145 0.01 0.23 0.29 0.24  0.0.7 余量
A9 4.7 0.8 0.4 0.13 0.14 0.23 0.14 ＜0.01  0.1 余量
A10 4.7 0.8 0.6 0.13 0.12 0.23 0.13 ＜0.01  0.1 余量
A11 4.8 0.8 0.4 0.17 0.02 0.23 0.13 ＜0.01  0.1 余量
A12 4.8 0.8 0.4 0.25 0.13 0.25 0.12 ＜0.01  0.1 余量
B1 5.0 0.8 0.2 0.12 0.09 0.22 0.13 ＜0.01  0.4 余量
B2 5.0 0.8 0.2 0.12 0.06 0.23 0.12 ＜0.01  0.6 余量
B3 5.1 0.8 0.1 0.12 0.1 0.25 0.13 ＜0.01  0.1 余量
B4 5.2 0.8 0.4 0.12 0.13 0.25 0.13 ＜0.01  0.1 余量
B5 5.3 0.8 0.53 0.143 0.05 0.18 0.09 ＜0.01  0.06 余量
B6 5.2 0.8 1.03 0.13 0.05 0.18 0.09 ＜0.01  0.06 余量
B7 5.1 0.8 1.4 0.12 0.05 0.18 0.09 ＜0.01  0.05 余量
B8 5.2 0.8 1.7 0.12 0.04 0.17 0.09 ＜0.01  0.07 余量
B9 5.3 0.3 0.5 0.15 0.09 0.18 0.1 ＜0.01  0.1 余量
B10 5.2 1.3 0.4 0.12 0.05 0.17 0.09 ＜0.01  0.06 余量
B11 5.6 0.8 0.52 0.14 0.05 0.18 0.09 ＜0.01  0.05 余量
B12 5.7 0.8 0.2 0.12 0.08 0.25 0.13 ＜0.01  0.17 余量
B13 5.7 0.8 1.05 0.14 0.05 0.18 0.09 ＜0.01  0.05 余量
B14 5.9 0.8 0.4 0.23 0.12 0.25 0.13 ＜0.01  0.1 余量
B15 5.9 0.8 0.6 0.24 0.15 0.24 0.15 ＜0.01  0.1 余量
B16 5.8 0.8 0.4 0.3 0.1 0.24 0.15 ＜0.01  0.1 余量
C1 6.2 0.7 0.6 0.15 0.1 0.18 0.1 ＜0.01  0.09 余量
C2 6.5 0.8 1.9 0.15 0.07 0.18 0.1 ＜0.01  0.07 余量
C3 6.1 1.3 1 0.15 0.1 0.19 0.14 ＜0.01  0.07 余量
表2
H321回火态 0回火态 焊接                       接头(H321)
抗拉性能 耐腐蚀性能 抗拉性能 耐腐蚀性能 抗拉性能
代码 PS UTS  Elong ASSET 重量损失 PS UTS  Elong ASSET 重量损失 PS UTS Elong
A0 285 361  9.8 PA 5 150 295  21.1 PA 3 160 288 6.4
A1 281 359  10 PB/PC 2 155 305  23 PC 3 156 275 7
A2 286 361  9.8 PC 164 324  22.5 PC 2 155 270 6
A3 278 356  9.7 PA 2 155 299  20.8 PA 3 150 276 7
A4 279 354  8.8 PA 2 146 291  21.4 PA 3 153 278 6
A5 282 357  9.2 PA 2 155 309  19 PA 4 157 277 4
A6 290 359  9 PB/PC 2 158 310  18 PC 2 160 285 5
A7 289 36S  10 PC 4 158 305  19.1 PA 4 161 285 6
A8 275 342  10.2 PA 3 160 299  19 PA 3 157 285 5
A9 329 394  8.8 PA 3 170 323  20.6 PA 2 162 290 6.2
A10 331 404  8.4 PA 2 176 332  21.4 PA 2 164 287 6.1
A11 326 398  9.8 PA 3 172 328  21.8 PA 3 163 290 6
A12 350 400  8.7 PA 2 168 322  21.3 PA 3 165 295 6
B1 329 404  8.5 PC/PD 5 181 341  21.1 PD 4 170 298 6
B2 337 405  8.7 PD 5 186 344  20.1 PD 7 171 307 6
B3 332 402  8.9 PB 17 179 326  19.7 PB 20 173 310 6
B4 326 404  9.7 PA 3 174 327  22.5 PA 2 187 310 6
B5 308 404  10.4 PB 8 174 342  21.2 PB 10 190 319 5.6
表2(续)
H321回火态 0回火态 焊接接头(H321)
抗拉性能 耐腐蚀性能 抗拉性能 耐腐蚀性能 抗拉性能
代码 PS UTS Elong ASSET 重量损失 PS UTS Elong ASSET 重量损失 PS UTS Elong
B6 314 416 10.6 PA/PB 4 175 344 22.7 PB 4 198 330 5.5
B7 320 421 10.2 PA/PB 5 173 340 22.3 PA 5 185 309 6
B8 轧制时开裂 轧制时开裂
B9 290 384 10.5 PB 12 170 321 21 PB 14 174 305 6
B10 轧制时开裂 轧制时开裂
B11 318 395 10.1 PB 6 179 345 21.2 PB/PC 4 198 333 7.0
B12 328 419 9.7 PB 19 190 352 21.7 PB/PC 25 190 325 6
B13 322 428 10 PA/PB 7 176 344 18.9 PB 5 195 313 5.2
B14 331 427 9.7 PA 3 182 344 21.3 PA 2 199 327 6.2
B15 347 432 9.6 PA 2 187 356 22.4 PA 2 197 329 6.1
B16 轧制时开裂 轧制时开裂
C1 轧制时开裂 轧制时开裂
C2 轧制时开裂 轧制时开裂
C3 轧制时开裂 轧制时开裂
实施例2
将具有表3中所列组成(合金D1)的DC铸造锭，在510℃/12小时的条件下均匀化，然后热轧成厚13mm的板。再将此热轧板冷轧至8mm厚。
表3
元素 Mg  Mn  Zn  Zr Cu  Fe  Si  Ti Cr Al
合金D1 5.2  0.8  0.8  0.13 ＜0.1  0.2  0.1  0.024 ＜0.01 余量
接着于250℃将此板退火1小时。测定此板的抗拉性能及耐腐蚀性能。用ASTM G66和ASTM G67评定对点状腐蚀、剥蚀及晶间腐蚀的敏感性。D1合金焊前的这些性能列于表4，然后与标准的AA5083的这些性能比较。表4中所列的各项数据是对用合金D1所产生的试样所作的10次试验的平均值。从表4可知：不仅合金D1的屈服强度和极限抗拉强度明显高于标准的AA5083的该强度，而且抗点状腐蚀、剥蚀和晶间腐蚀的能力与AA5083相似。
表4
性能 AA5083 合金D1
屈服强度(MPa) 257 305
极限抗拉强度(MPa) 344 410
延伸率(％) 16.3 14
ASSET试验结果 PB PA/PB
重量损失试验结果[mg/cm2] 4 5
用190A的电流和23V的电压生产800×800mm的合金D1焊接板。用三个焊道产生焊接接头。用此焊接板加工成25个横向焊接拉伸试样。所用的填料焊丝为AA5183。出于参考的目的，类似地用标准的AA5083焊接板加工出25个横向焊接拉伸试试样。表5列出了得自25个焊接接头的拉伸试验的数据，这些接头是合金D1/5183和5083/5183的接头，数据是最大和最小值的平均值。从表5中的数据可知，在焊接状态下，合金D1的屈服强度和极限抗拉强度明显高于标准的AA5083合金的该强度。
表5
合金5083/5183 合金D1/5183
PSMPa UTSMPa 延伸率％ PSMPa UTSMPa 延伸率％
平均 139 287 17.2 176 312 15.8
最小 134 281 11.4 164 298 11.8
最大 146 294 21.9 185 325 21.1
实施例3
用510℃/12小时的条件使组成与实施例2的合金D1相同的DC铸造锭均匀化，然后热轧至厚13mm。再将此热轧板冷轧至8mm的板厚。接着于350℃将该板退火1小时。通过在100℃时使试样以1小时-30天的不同时期均热，使这样产生的“0”回火态板经受热处理。出于参考的目的，将取自8mm的0回火AA5083板的试样也以与合金D1相同的条件热处理。用扫描电镜检验该试样的显微组织。对暴露于100℃的AA5083试样的检验表明：阳极化金属间化合物在晶界上析出。还被观察到的是：随着在100℃下的暴露时间的增加，晶界的析出变得更为密集。它变得如此之密，以致最终形成一个阳极化金属间化合物的连续的晶界网。但，与标准的AA5083合金的情况不同的是，发现合金D1的试样即使长期暴露于100℃之后，晶粒中仍含有阳极化金属间化合物的析出物。由于已知阳极化金属间化合物的连续的晶界网是造成应力腐蚀裂纹的主要原因，所以标准的AA5083合金的用途只限于工作温度小于80℃的应用场合。但，合金D1的化学组成使得任何连续的晶界析出物即使在100℃下长期暴露也形成不了，所以结论是，这种合金适用于工作温度大于80℃的应用场合。

Claims (17)

1．板状或挤压物状的铝-镁合金，其组成如下(％重量)：
Mg    5.0-6.0
Mn    ＞0.6-1.2
Zn    0.4-1.5
Zr    0.05-0.25
Cr    最多0.3
Ti    最多0.2
Fe    最多0.5
Si    最多0.5
Cu    最多0.4
Ag    最多0.4
余量的Al及不可避免的杂质。
2．权利要求1的铝-镁合金，它具有选自软化回火态和加工硬化回火态的状态。
3．权利要求1或2的铝-镁合金，其中Mg含量的范围为5.0-5.6％(重量)。
4．权利要求1-3中任一项的铝-镁合金，其中Mn含量为至少0.7％(重量)。
5．权利要求4的铝-镁合金，其中Mn含量在0.7-0.9％(重量)的范围内。
6．权利要求1-5中任一项的铝-镁合金，其中Zn含量不大于1.4％(重量)。
7．权利要求6的铝-镁合金，其中Zn含量不大于0.9％(重量)。
8．权利要求1-7中之任一项的铝-镁合金，其中Zr含量在0.10-0.20％(重量)的范围内。
9．权利要求1-8中之任一项的铝-镁合金，其中Mg含量在5.2-5.6％(重量)的范围内。
10．权利要求1-9中之任一项的铝-镁合金，其中Cr含量不大于0.15％(重量)。
11．权利要求1-10中之任一项的铝一镁合金，其中Ti含量不大于0.10％(重量)。
12．权利要求1-11中之任一项的铝-镁合金，其中Fe含量在0.2-0.3％(重量)的范围内。
13．权利要求1-12中之任一项的铝-镁合金，其中Si含量在0.1-0.2％(重量)的范围内。
14．权利要求1-13中之任一项的铝-镁合金，其中Cu含量不大于0.1％(重量)。
15．含有至少一种用权利要求1-14中任一项的铝-镁合金制成焊接板或挤压件的焊接结构。
16．权利要求15的焊接结构，其中所述板或挤压件的焊接件屈服强度为至少140MPa。
17．权利要求1-16中之任一项的铝-镁合金在大于80℃的作业温度下的应用。
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