RU2634822C2 - Алюминиевый сплав, устойчивый к межкристаллитной коррозии - Google Patents

Алюминиевый сплав, устойчивый к межкристаллитной коррозии Download PDF

Info

Publication number
RU2634822C2
RU2634822C2 RU2015111238A RU2015111238A RU2634822C2 RU 2634822 C2 RU2634822 C2 RU 2634822C2 RU 2015111238 A RU2015111238 A RU 2015111238A RU 2015111238 A RU2015111238 A RU 2015111238A RU 2634822 C2 RU2634822 C2 RU 2634822C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aluminum alloy
alloy
strip
aluminum
rolling
Prior art date
Application number
RU2015111238A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015111238A (ru
Inventor
Хенк-Ян БРИНКМАН
Эйке БРЮНГЕР
Олаф ЭНГЛЕР
Томас ХЕНЧЕЛЬ
Original Assignee
Гидро Алюминиум Ролд Продактс Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гидро Алюминиум Ролд Продактс Гмбх filed Critical Гидро Алюминиум Ролд Продактс Гмбх
Publication of RU2015111238A publication Critical patent/RU2015111238A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2634822C2 publication Critical patent/RU2634822C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/06Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/06Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Изобретение относится к алюминиевому сплаву и может быть использовано для изготовления конструкционных элементов в производстве автомобилей, летательных аппаратов и кораблей. Алюминиевый сплав содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %: 2,91≤Mg≤4,5, 0,5≤Mn≤0,8, 0,05≤Cu≤0,30, 0,05≤Cr≤0,30, 0,05≤Zn≤0,9, Fe≤0,40, Si≤0,25, Ti≤0,20, остальное - алюминий и примеси, при содержании каждой примеси менее 0,05 и их общем количество менее 0,15; при этом содержание Zn, Cr, Cu и Mn в сплаве должно удовлетворять следующему соотношению (2,3*%Zn+1,25*%Cr+0,65*%Cu+0,05*%Mn)+2,4≥%Mg. Изобретение направлено на получение алюминиевого сплава, обладающего незначительной склонностью к межкристаллитной коррозии, высоким уровнем прочности и хорошей деформируемостью, содержащего стандартные компоненты, которые упрощают вторичную переработку алюминиевого сплава. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к алюминиевому сплаву, применению полосы или листа из алюминиевого сплава и к способу производства полосы или листа из алюминиевого сплава.
Алюминиево-магниевые (AlMg) сплавы типа 5ххх используются в форме листов, или пластин, или полос для изготовления сварных или скрепленных с помощью соединений конструкций в судостроении, производстве автомобилей и самолетостроении. Они отличаются особенно высоким уровнем прочности, при этом прочность сплавов AlMg увеличивается с увеличением содержания магния. Типичными представителями алюминиевых сплавов типа 5ххх являются, например, алюминиевые сплавы типа АА 5049, АА 5454 или АА 5918. Эти сплавы являются алюминиевыми сплавами AlMg2Mn (5049)- AlMg3Mn (5454)- или AlMg3.5Mn (5918). Постоянная необходимость в дальнейшем снижении веса вызывает потребность в алюминиевых сплавах с более высокими уровнями прочности и, вследствие этого, с соответственно более высокими уровнями содержания магния (Mg) для обеспечения желаемых показателей прочности. Сложность с алюминиевыми сплавами AlMgMn, имеющими содержание магния более 2,4 мас. %, заключается в том, что у них наблюдается повышенная тенденция к возникновению межкристаллитной коррозии под воздействием высоких температур в течение длительных периодов времени. Было обнаружено, что в алюминиевых сплавах AlMgMn с содержанием магния более 2,4 мас. % при температурах от 70 до 200°C наблюдается выделение вдоль границ зерен фаз β-Al5Mg3.
Когда границы зерен постоянно заняты β-частицами, и в условиях наличия коррозионной среды растворение этих β-фаз может привести к избирательной коррозии вдоль границ зерен. Как следствие, это ведет к тому, что алюминиевые сплавы с увеличенным содержанием магния либо не могут применяться в термонагруженных участках конструкций, либо должны иметь сниженное содержание в них Mg по причине образования тепла; в итоге выделение частиц β-Al5Mg3 минимизируется, что исключает непрерывное занятие границ зерен частицами β-Al5Mg3. Предложения по решению этой проблемы уже были реализованы на известном уровне техники. Например, в патентной заявке Германии DE 10231437 A1 предлагается значительно снизить восприимчивость к межкристаллитной коррозии даже после провоцирующего нагрева для выявления межкристаллитной коррозии с помощью особой композиции алюминиевого сплава. Для этих целей предлагается следующая композиция сплава:
3,l%≤Mg≤4,5%,
0,4%≤Mn≤0,85%,
0,4%≤Zn≤0,8%,
0,06%≤Cu≤0,35%,
Cr≤0,25%,
Fe≤0,35%,
Si≤0,2%,
Zr≤0,25%,
Ti≤0,3%,
примеси <0,05% для каждого отдельного случая и максимальное общее количество примесей 0,15%, остальное - алюминий.
Было, однако, обнаружено, что результаты в отношении восприимчивости к межкристаллитной коррозии, которая измеряется и оценивается в соответствии с требованиями стандарта ASTM G67, могут быть улучшены. Кроме этого, данный алюминиевый сплав допускает содержание циркония до 0,25%, что считается критичным в отношении переработки алюминиевого сплава. Из международной патентной заявки WO 99/42627 известен еще один алюминиевый сплав, содержащий цирконий, который, несмотря на очень хорошие результаты в испытании согласно ASTM G67, весьма проблематичен в применении вследствие содержания циркония, присутствие которого является необходимым.
Исходя из этого цель настоящего изобретения состоит в обеспечении алюминиевого сплава, который обладает только незначительной тенденцией к межкристаллитной коррозии, то есть по результатам испытания согласно требованиям стандарта ASTM G67 обеспечивает значение потери массы <15 мг/см2, обладает высокими уровнями прочности и в то же самое время хорошей деформируемостью и содержит стандартные компоненты сплава, что упрощает вторичную переработку такого алюминиевого сплава. Кроме этого, планируется предложить способы производства и применения изделий из алюминиевого сплава.
Согласно первой идее настоящего изобретения, описанная выше проблема для алюминиевого сплава решается таким образом, что он содержит компоненты сплава, которые имеют следующую композицию, мас. %:
2,91%≤Mg≤4,5%,
0,5%≤Mn≤0,8%,
0,05%≤Cu≤0,30%,
0,05%≤Cr≤0,30%,
0,05%≤Zn≤0,9%,
Fe≤0,40%,
Si≤0,25%,
Ti≤0,20%,
Остальное - алюминий и примеси, при этом отдельные примеси составляют менее 0,05% и максимальное общее количество примесей составляет 0,15%; где для компонентов сплава Zn, Cr, Cu и Mn применимо следующее условие:
(2,3*%Zn+1,25*%Cr+0,65*%Cu+0,05*%Mn]+2,4≥%Mg.
"%Zn", "%Cr", "%Cu", "%Mn" и "%Mg" соответствуют значениям массовой процентной доли содержания компонентов сплава в каждом из случаев. Композиция согласно настоящему изобретению основывается на определении того, что компоненты сплава Zn, Cr, Cu и Mn при содержании магния по меньшей мере в 2,91 мас. % подавляют выделение частиц β-Al5Mg3 благодаря присутствию этих элементов сплава, поддерживающих образование τ-фаз. Эти τ-фазы типа AlCuMgZn в значительной степени подавляют образование β-фаз, поэтому даже при относительно высоком содержании Mg наблюдается очень небольшая тенденция к образованию β-фаз или существованию частиц β-Al5Mg3 на границах зерен. Кроме этого, в присутствии элементов сплава Cr и Mn могут образовываться ε-фазы типа AlCrMgMn, и они также подавляют образование β-фаз. Как следствие, соответствующий алюминиевый сплав оказывается менее склонным к межкристаллитной коррозии. Кроме того, было обнаружено, что эффективность компенсации отдельными компонентами сплава Zn, Cr, Cu и Mn является различной. Например, цинковый компонент сплава может компенсировать 2, 3-кратное количество 2,91 мас. % магния, поэтому полученный в результате алюминиевый сплав имеет лишь очень небольшую склонность к межкристаллитной коррозии. Эффективность подавления межкристаллитной коррозии или выделения β-фаз под воздействием хромовых, медных и марганцевых компонентов сплава снижается. Соответственно, в любом случае можно обеспечить алюминиевые сплавы, которые имеют относительно высокое содержание магния и благодаря этому обладают более высокими уровнями прочности, не проявляя тенденции к межкристаллитной коррозии под воздействием температуры. Повышенные уровни прочности со сравнимой устойчивостью к коррозии достигаются при содержании Mg по меньшей мере в 3,0 мас. %.
Для обеспечения возможности экономичного производства алюминиевого сплава согласно настоящему изобретению и, кроме того, для того, чтобы не пришлось мириться с отрицательным влиянием на деформируемость и любыми или пусть небольшими изменениями физических свойств алюминиевого сплава, например, при разливке и прокатке, в соответствии с первым воплощением алюминиевого сплава согласно настоящему изобретению является предпочтительным следующее применение Zn, Cr, Cu и Mn компонентов сплава:
(2,3*%Zn+1,25*%Cr+0,65*%Cu+0,05*%Mn)+1,4≤%Mg.
Таким образом, в одном воплощении настоящего изобретения устанавливается верхний предел добавления Zn, Cr, Cu и Mn компонентов сплава в целях обеспечения наиболее экономичного из возможных способов производства алюминиевого сплава. Добавки, превышающие этот предел, не показали дополнительного положительного эффекта на устойчивость к межкристаллитной коррозии. Помимо этого, в этом воплощении алюминиевого сплава согласно настоящему изобретению также могут быть исключены нежелательные побочные эффекты слишком высокого содержания компонентов сплава.
Согласно другому воплощению алюминиевого сплава в соответствии с настоящим изобретением, Cu компонент сплава предпочтительно имеет следующее содержание, мас. %:
0,05%≤Cu≤0,20%,
с тем, чтобы придать алюминиевому сплаву более высокую стойкость к коррозии.
Согласно еще одному варианту воплощения алюминиевого сплава согласно настоящему изобретению, может быть достигнута максимальная деформируемость с помощью компонента сплава Cr, имеющего следующее содержание, мас. %:
0,05%≤Cr≤0,20%.
Согласно другому варианту воплощения алюминиевого сплава в соответствии с настоящим изобретением, дальнейшая оптимизация являющегося устойчивым к межкристаллитной коррозии алюминиевого сплава в отношении добавления компонентов сплава обеспечивается при следующих показателях содержания Mg и Zn компонентов сплава, мас. %:
2,91%≤Mg≤3,6%,
0,05%≤Zn≤0,75%.
Снижение верхнего предела доли содержания магния позволяет еще больше снизить максимальную концентрацию цинка с тем, чтобы обеспечить возможность получения оптимального по стоимости алюминиевого сплава с очень высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии. Предпочтительно содержание Mg в этом воплощении составляет от 3,0 до 3,6 мас. %, в частности от 3,4 до 3,6% мас. %.
В еще одном воплощении прочность алюминиевого сплава согласно настоящему изобретению может быть дополнительно оптимизирована при содержании Mg компонента сплава по меньшей мере в 3,6 мас. % и максимально 4,5 мас. %. Повышенное содержание магния приводит к значительному увеличению прочностных характеристик алюминиевого сплава и в то же время обеспечивает хорошую деформируемость. Благодаря определенной композиции алюминиевого сплава согласно настоящему изобретению, этот алюминиевый сплав, несмотря на высокое содержание в нем магния, также характеризуется малыми потерями массы <15 мг/см2 и, как следствие, в соответствии с требованиями стандарта ASTM G6, не подвержен межкристаллитной коррозии. Содержание Mg для улучшения устойчивости к коррозии предпочтительно ограничивается максимумом в 4,0 мас. %.
Как уже указывалось выше, алюминиевые сплавы согласно настоящему изобретению отличаются тем, что в дополнение к хорошему уровню прочности и деформируемости обладают очень хорошей устойчивостью к межкристаллитной коррозии. В этом отношении указанная выше цель согласно другой идее изобретения достигается посредством применения полосы алюминиевого сплава или листа алюминиевого сплава согласно изобретению для изготовления шасси и конструкционных элементов в производстве автомобилей, летательных аппаратов и кораблей.
Шасси и конструкционные элементы транспортных средств, автомобилей или летательных аппаратов часто подвергаются воздействию источников тепла, например выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания или других источников тепла, поэтому алюминиевые сплавы, имеющие склонность к межкристаллитной коррозии после термической обработки, в этих случаях применяться не могут. Однако благодаря очень хорошей стойкости к межкристаллитной коррозии применение полосы или листа алюминиевого сплава согласно изобретению для изготовления шасси и конструкционных элементов также обеспечивает возможность использования в этих областях более прочных алюминиево-магниевых сплавов с содержанием магния по меньшей мере в 2,91 мас. %. Высокопрочные алюминиевые полосы или листы вследствие более высокого уровня прочности позволяют снизить толщину стенки. В этой связи они позволяют еще больше снизить массу транспортных средств, кораблей и даже летательных аппаратов.
Предпочтительно полоса из алюминиевого сплава или лист, содержащий алюминиевый сплав, согласно настоящему изобретению используются для производства шасси и конструкционных элементов, которые устанавливаются в области двигателя, системы выпуска газов или других источников тепла автомобильного транспортного средства. Типичным примером этого является гибкая или поперечная рулевая тяга автомобильного транспортного средства. Области установки этих элементов, в частности, когда они устанавливаются вблизи от двигателя, подвергаются постоянному воздействию повышенных температур. В частности, в автомобилестроении, а также в производстве железнодорожного транспорта, летательных аппаратов и кораблей благодаря использованию полос и листов из алюминиевого сплава согласно настоящему изобретению были открыты новые области применения, которые отличаются повышенным воздействием тепла.
Применение полосы из алюминиевого сплава или листа, содержащего алюминиевый сплав согласно настоящему изобретению, дает особые преимущества, когда шасси или конструкционные элементы имеют по меньшей мере один сварной шов. Сварные швы в целом представляют собой участки, на которых производится приложение к металлу тепла. Это приложение тепла может привести к межкристаллитной коррозии, если алюминиевый сплав имеет склонность к межкристаллитной коррозии. Однако с алюминиевыми сплавами согласно настоящему изобретению выделение β-фазы, которая отвечает за межкристаллитную коррозию, может быть подавлено в наибольшей возможной степени, и, таким образом, элемент может легко свариваться и при этом не проявлять тенденции к межкристаллитной коррозии.
В конечном итоге применение полосы из алюминиевого сплава или листа алюминиевого сплава согласно настоящему изобретению является особенно предпочтительным, если толщина стенки полосы из алюминиевого сплава или листа алюминиевого сплава составляет от 0,5 до 8 мм, при необходимости от 1,5 до 5 мм. Эти показатели толщины стенки являются весьма подходящими, поскольку позволяют обеспечивать прочность, требуемую для шасси или конструкционного элемента.
Согласно другой идее настоящего изобретения, предполагается экономичный способ производства полосы из алюминиевого сплава или листа, который содержит алюминиевый сплав согласно настоящему изобретению. Этот способ содержит следующие этапы:
- отливки слитка для прокатки,
- гомогенизации слитка для прокатки при температуре от 500 до 550°C в течение по меньшей мере 2 часов,
- горячей прокатка слитка для прокатки при температуре от 280°C до 500°C для получения горячекатаной полосы,
- холодной прокатки горячей полосы с или без промежуточного отжига до конечной толщины,
- смягчающего отжига холодной полосы при температуре от 300°C до 400°C в камерной печи.
В отличие от предыдущего опыта, для алюминиевого сплава согласно настоящему изобретению не требовалось специального этапа термообработки, например этапа отжига на твердый раствор в конце производственного процесса, но вместо этого алюминиевый сплав может быть получен высокоэкономичным способом с использованием обычного оборудования, например камерных печей. Также вместо отливки слитка для прокатки является возможным обеспечение бесслиткового литья полосы, которая затем обрабатывается в ходе горячей и/или холодной прокатки.
Далее настоящее изобретение будет подробно пояснено на основании вариантов его воплощения.
Figure 00000001
В таблице 1 прежде всего демонстрируются данные химического анализа сплавов ST 5049, ST 5454 и ST 5918 и алюминиевых сплавов VI, V2, V3 и V4 согласно изобретению. Кроме этого, в Таблице 1 указывается количество магния, компенсируемое компонентами сплава; это количество обозначено как «компенсация Mg» и рассчитано по следующей формуле:
(2,3*%Zn+1,25*%Cr+0,65*%Cu+0,05*%Mn)+2,4.
В качестве минимальной компенсации указывается величина «компенсированного» содержания магния, которое должно компенсироваться по меньшей мере Zn, Cr, Cu и Mn компонентами сплава. Таким образом, значение, указанное в Таблице 1, отвечает содержанию магния в соответствующем алюминиевом сплаве.
Поскольку величина компенсации магния является релевантной только для алюминиевых сплавов с содержанием магния по меньшей мере 2,91 мас. %, это значение не приводится для стандартного сплава ST 5049. Остальные стандартные сплавы ST 5454 и ST 5918 имеют параметр компенсации магния ниже содержания магния в сплаве. Как известно, эти сплавы в определенных условиях проявляют тенденцию к межкристаллитной коррозии. Причиной этого является то, что содержание магния в этих алюминиевых сплавах является недостаточно скомпенсированным. Характеристики алюминиевых сплавов VI, V2, V3 и V4 согласно изобретению, чей показатель компенсации Mg значительно выше содержания Mg в соответствующем алюминиевом сплаве, мас. %, являются различными.
Figure 00000002
Из всех семи алюминиевых сплавов были отлиты слитки для прокатки, которые были гомогенизированы при температурах от 500 до 550°C в течение по меньшей мере двух часов. Изготовленные таким способом слитки для прокатки подвергались горячей прокатке для получения горячекатаной полосы при температуре горячей прокатки от 280 до 500°C и далее проходили холодную прокатку до конечной толщины с выполнением операции промежуточного отжига и последующего смягчающего отжига холодной полосы при температурах между 300 и 400°C в камерной печи. Толщина полосы составляла 1,5 мм.
Из числа изготовленных полос были исключены листы и были определены их механические характеристики в ходе испытаний на разрыв в соответствии с требованиями стандарта DIN EN 10002-1, выполняемых перпендикулярно направлению прокатки. Результаты измерений представлены в Таблице 2. Они демонстрируют, например, что воплощение VI согласно изобретению имеет значительно большие показатели прочности на разрыв и предела текучести, чем стандартный сплав ST5049. Значение удлинения Ag для равномерного относительного удлинения и A50мм полос из сплава согласно изобретению и стандартных сплавов значительным образом не отличаются, что позволяет сделать предположение об идентичности характеристик деформируемости для алюминиевых сплавов согласно изобретению и стандартных сплавов.
При этом вариант сплава V2 по сравнению со стандартным сплавом ST 5454 обеспечивает более высокую прочность на разрыв и более высокий предел текучести. В случае равномерного относительного удлинения Ag и удлинения A50мм получены также практически идентичные показатели для варианта воплощения V2 согласно изобретению и стандартного сплава ST 5454. То же самое применимо и для вариантов V3 и V4, которые в сравнении с обычным алюминиевым сплавом ST 5918 имеют улучшенные характеристики прочности и текучести. Соответственно, алюминиевые сплавы согласно изобретению имеют очень хорошие механические характеристики и могут обрабатываться способом, идентичным с сопоставимыми стандартными сплавами.
Воплощения согласно изобретению и обычные воплощения были подвергнуты коррозионным испытаниям согласно требованиям стандарта ASTM G67, в ходе которых посредством измерения потерь массы может быть измерена восприимчивость алюминиевого сплава межкристаллитной коррозии. В этом испытании испытуемые полосы длиной 50 мм и шириной 60 мм, вырезанные из листа или полосы, прошедшие предварительную термообработку или не проходившие ее, выдерживаются в концентрированной азотной кислоте при температуре 30°C в течение 24 часов. Азотная кислота приводит к предпочтительному высвобождению β-фаз с границ зерен и, таким образом, обуславливает значительные потери массы во время последующих измерений в случаях, когда в образце вдоль границ зерен имеются выделившиеся β-фазы.
Также для того, чтобы оценить восприимчивость к межкристаллитной коррозии в областях, подверженных сильной температурной нагрузке, образцы в соответствии с требованиями стандарта ASTM G67 перед измерением потерь массы подвергались предварительной обработке посредством выдерживания при высоких температурах. С этой целью образцы хранились в течение 17, 100 и 500 часов при температуре 130°C и далее подвергались испытанию на потерю массы. Помимо этого, также выполнялась выдержка в течение 100 часов при температуре 100°C для сравнения алюминиевых сплавов согласно изобретению с алюминиевыми сплавами существующего уровня техники.
Figure 00000003
В Таблице 3 указаны соответствующие условия испытаний выдерживанием и представлены данные измерений потери массы после испытания согласно требованиям стандарта ASTM G67 в мг/см2. Согласно требованиям стандарта ASTM G67, алюминиевые сплавы, являющиеся стойкими к межкристаллитной коррозии, характеризуются потерей массы от 1 до 15 мг/см2, в то время как неустойчивые к межкристаллитной коррозии алюминиевые сплавы характеризуются потерей массы от 25 до 75 мг/см2.
Явно видно, что стандартный сплав ST 5049, имеющий относительно низкое содержание магния на уровне 2,05 мас. %, обладает самой высокой устойчивостью к межкристаллитной коррозии. Даже в случае выдерживания при температуре 130°C в течение 500 часов коррозионная устойчивость этого алюминиевого сплава во время испытания не изменялась. Однако этот сплав обладал также самыми низкими показателями механической прочности.
Для сравнения, стандартный сплав ST 5454 и стандартный сплав ST 5918 показали различное поведение. ST 5454 в ходе предварительного выдерживания в течение 500 часов при температуре 130°C показал потерю массы 16,2 мг/см2. Потеря массы ST 5918 при хранении образцов сплава в течение 100 часов или 500 часов при температуре 130°C также демонстрирует весьма значительное возрастание после выдержки в концентрированной азотной кислоте максимально до 30,9 мг/см2. Если сравнивать алюминиевые сплавы согласно изобретению с этим сплавом после хранения в течение 500 часов при температуре 130°C, то они оказываются значительно более стабильными в отношении межкристаллитной коррозии, несмотря на сходные высокие значения содержания магния.
Максимальная потеря массы для алюминиевого сплава V4 согласно изобретению при выдержке в условиях температуры 130°C в течение 500 часов составила 8,9 мг/см2 и, соответственно, оказалась более чем в три раза ниже, чем у стандартного сплава ST 5918. Согласно требованиям стандарта ASTM G67, сплав рассматривается в качестве стабильного в отношении межкристаллитной коррозии, поскольку его потеря массы ниже 15 мг/см2. Несмотря на более высокие показатели содержания магния по сравнению с соответствующими стандартными сплавами ST 5454 или ST 5918 и более высокие показатели прочности, алюминиевый сплав согласно изобретению отличается превосходной стойкостью к межкристаллитной коррозии.
В частности, сравнения с результатами, известными из существующего уровня техники для алюминиевых сплавов с высоким содержанием магния, продемонстрировали, что в области выбранных алюминиевых сплавов возможно достижение значимого увеличения стойкости к межкристаллитной коррозии без необходимости мириться с проблемами, связанными с переработкой или высокой стоимостью производства.
В конечном итоге также возможно применение высокоэкономичных камерных печей для выполнения смягчающего отжига с тем, чтобы обеспечить алюминиевые сплавы и изделия из алюминия с высоким содержанием магния, устойчивые к межкристаллитной коррозии. Ранее считалось, что для достижения устойчивости к межкристаллитной коррозии необходимо выполнение в ходе непрерывного процесса операции отжига на твердый раствор.

Claims (34)

1. Алюминиевый сплав, содержащий компоненты сплава со следующим содержанием, мас. %:
2,91 ≤ Mg ≤ 4,5;
0,5 ≤ Mn ≤ 0,8;
0,05 ≤ Cu ≤ 0,30;
0,05 ≤ Cr ≤ 0,30;
0,05 ≤ Zn ≤ 0,9;
Fe ≤ 0,40;
Si ≤ 0,25;
Ti ≤ 0,20;
остальное - алюминий и примеси, при этом отдельные примеси составляют менее 0,05% и максимальное общее количество примесей составляет 0,15%, при этом для компонентов Zn, Cr, Cu и Mn в сплаве применимо следующее соотношение:
(2,3*%Zn+1,25*%Cr+0,65*%Cu+0,05*%Mn)+2,4≥%Mg.
2. Алюминиевый сплав по п. 1, отличающийся тем, что для компонентов Zn, Cr, Cu и Mn в сплаве применимо следующее:
(2,3*%Zn+1,25*%Cr+0,65*%Cu+0,05*%Mn)+1,4≤%Mg.
3. Алюминиевый сплав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что Cu компонент сплава имеет следующее содержание, мас. %:
0,05% ≤ Cu ≤ 0,20%.
4. Алюминиевый сплав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что Cr компонент сплава имеет следующее содержание, мас. %:
0,05% ≤ Cr ≤ 0,20%.
5. Алюминиевый сплав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что Mg и Zn компоненты сплава имеют следующее содержание, мас. %:
2,91% ≤ Mg ≤ 3,6%,
0,05% ≤ Zn ≤ 0,75%.
6. Алюминиевый сплав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержание компонента Mg составляет по меньшей мере 3,6 мас. % и максимально 4,5 мас. %.
7. Применение полосы, выполненной из алюминиевого сплава по любому из пп. 1-6, для изготовления конструкционных элементов в производстве автомобилей, летательных аппаратов и кораблей.
8. Применение по п. 7, отличающееся тем, что полоса из алюминиевого сплава выполнена в виде листа.
9. Применение по п. 7, отличающееся тем, что конструкционный элемент представляет собой шасси летательного аппарата.
10. Применение по п. 7, отличающееся тем, что полоса из алюминиевого сплава применяются для производства конструкционного элемента, который устанавливается вблизи двигателя, системы выпуска газов или других источников тепла автомобильного транспортного средства.
11. Применение по любому из пп. 7-10, отличающееся тем, что конструкционные элементы имеют по меньшей мере один сварной шов.
12. Применение по любому из пп. 7-10, отличающееся тем, что толщина стенки полосы из алюминиевого сплава составляет от 0,5 до 8 мм, при желании от 1,5 до 5 мм.
13. Способ производства полосы из алюминиевого сплава по любому из пп. 1-6, содержащий следующие этапы:
- отливки слитка для прокатки,
- гомогенизации слитка для прокатки при температуре от 500 до 550°С в течение по меньшей мере 2 часов,
- горячей прокатки слитка для прокатки для образования горячекатаной полосы при температуре от 280°С до 500°С,
- холодной прокатки горячей полосы с или без промежуточного отжига до конечной толщины, и
- смягчающего отжига холодной полосы при температуре от 300°С до 400°С в камерной печи.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что полоса из алюминиевого сплава выполнена в виде листа.
RU2015111238A 2012-08-28 2013-08-22 Алюминиевый сплав, устойчивый к межкристаллитной коррозии RU2634822C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12182038.5 2012-08-28
EP12182038.5A EP2703508B1 (de) 2012-08-28 2012-08-28 Gegen interkristalline Korrosion beständige Aluminiumlegierung
PCT/EP2013/067481 WO2014033048A1 (de) 2012-08-28 2013-08-22 Gegen interkristalline korrosion beständige aluminiumlegierung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015111238A RU2015111238A (ru) 2016-10-27
RU2634822C2 true RU2634822C2 (ru) 2017-11-03

Family

ID=46762890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015111238A RU2634822C2 (ru) 2012-08-28 2013-08-22 Алюминиевый сплав, устойчивый к межкристаллитной коррозии

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10113222B2 (ru)
EP (1) EP2703508B1 (ru)
JP (1) JP5908178B2 (ru)
KR (1) KR101644584B1 (ru)
CN (1) CN104797727B (ru)
CA (1) CA2882613C (ru)
ES (1) ES2569664T3 (ru)
RU (1) RU2634822C2 (ru)
WO (1) WO2014033048A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7149262B2 (ja) * 2016-08-17 2022-10-06 ノベリス・インコーポレイテッド 濃灰色の陽極酸化アルミニウム
WO2019238449A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-19 Aleris Rolled Products Germany Gmbh Method of manufacturing an al-mg-mn alloy plate product having an improved corrosion resistance
KR102634398B1 (ko) * 2018-12-10 2024-02-06 현대자동차주식회사 피스톤용 알루미늄 합금 및 차량 엔진용 피스톤
MX2022007165A (es) * 2019-12-17 2022-07-12 Novelis Inc Supresion de agrietamiento por corrosion bajo tension en aleaciones de alto contenido de magnesio mediante la adicion de calcio.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000273593A (ja) * 1999-03-23 2000-10-03 Kobe Steel Ltd 開缶性が優れたアルミニウム合金板の製造方法
JP2001064744A (ja) * 1999-08-30 2001-03-13 Nippon Light Metal Co Ltd スピニング加工に適した高強度アルミニウム合金板およびその製造方法
EP1078109B1 (en) * 1998-02-20 2003-01-22 Corus Aluminium Walzprodukte GmbH Formable, high strength aluminium-magnesium alloy material for application in welded structures
RU2230131C1 (ru) * 2002-09-20 2004-06-10 Региональный общественный фонд содействия защите интеллектуальной собственности Сплав системы алюминий-магний-марганец и изделие из этого сплава
RU2280705C2 (ru) * 2004-09-15 2006-07-27 Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" Сплав на основе алюминия и изделие из него

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH638243A5 (de) * 1978-07-05 1983-09-15 Alusuisse Verfahren zur herstellung von magnesium- und zinkhaltigen aluminium-legierungs-blechen.
JPH0463255A (ja) * 1990-02-01 1992-02-28 Kobe Steel Ltd 高強度および高耐食性Al―Mg系合金板の製造方法
EP0953062B1 (en) 1996-12-04 2002-11-06 Alcan International Limited Al ALLOY AND METHOD
US20030145912A1 (en) * 1998-02-20 2003-08-07 Haszler Alfred Johann Peter Formable, high strength aluminium-magnesium alloy material for application in welded structures
CA2370160C (en) * 1999-05-04 2004-12-07 Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh Exfoliation resistant aluminium-magnesium alloy
DE10231437B4 (de) 2001-08-10 2019-08-22 Corus Aluminium N.V. Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumknetlegierungsprodukts
EP1852251A1 (en) * 2006-05-02 2007-11-07 Aleris Aluminum Duffel BVBA Aluminium composite sheet material
CN101880803B (zh) * 2010-07-30 2012-10-17 浙江巨科铝业有限公司 汽车车身板用Al-Mg系铝合金及其制造方法
KR101803520B1 (ko) 2012-08-22 2017-11-30 하이드로 알루미늄 롤드 프로덕츠 게엠베하 내입간 부식성이 우수한 알루미늄 합금 스트립, 및 그 알루미늄 합금 스트립 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1078109B1 (en) * 1998-02-20 2003-01-22 Corus Aluminium Walzprodukte GmbH Formable, high strength aluminium-magnesium alloy material for application in welded structures
JP2000273593A (ja) * 1999-03-23 2000-10-03 Kobe Steel Ltd 開缶性が優れたアルミニウム合金板の製造方法
JP2001064744A (ja) * 1999-08-30 2001-03-13 Nippon Light Metal Co Ltd スピニング加工に適した高強度アルミニウム合金板およびその製造方法
RU2230131C1 (ru) * 2002-09-20 2004-06-10 Региональный общественный фонд содействия защите интеллектуальной собственности Сплав системы алюминий-магний-марганец и изделие из этого сплава
RU2280705C2 (ru) * 2004-09-15 2006-07-27 Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" Сплав на основе алюминия и изделие из него

Also Published As

Publication number Publication date
US20170152589A9 (en) 2017-06-01
EP2703508A1 (de) 2014-03-05
KR20150070119A (ko) 2015-06-24
CN104797727A (zh) 2015-07-22
EP2703508B1 (de) 2016-03-30
ES2569664T3 (es) 2016-05-12
KR101644584B1 (ko) 2016-08-01
JP2015532680A (ja) 2015-11-12
RU2015111238A (ru) 2016-10-27
US20150152537A1 (en) 2015-06-04
CN104797727B (zh) 2018-11-23
CA2882613C (en) 2016-10-11
CA2882613A1 (en) 2014-02-06
US10113222B2 (en) 2018-10-30
WO2014033048A1 (de) 2014-03-06
JP5908178B2 (ja) 2016-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11352686B2 (en) High-strength and easily formable AlMg-strip, and method for producing the same
KR102211691B1 (ko) 고강도 7xxx 시리즈 알루미늄 합금 및 그 제조 방법
EP2811042B1 (en) ALUMINiUM ALLOY forged MATERIAL AND METHOD FOR manufacturING the SAME
JP7229181B2 (ja) アルミニウム系合金
JP6180047B2 (ja) 改善された特性を有するAl−Mg−Siアルミニウム合金製の押出形材及びその製造方法
EP2548983B1 (en) High-strength bolt made from aluminium alloy
JP5326123B2 (ja) アルミニウム合金ろう付けシートの製造方法およびアルミニウム合金ろう付けシート
JP6270844B2 (ja) 耐粒界腐食性アルミニウム合金ストリップ、およびその製造方法
BR112017021504B1 (pt) Método para produzir um produto de metal de liga de alumínio, produto de metal de liga de alumínio, partes de corpo de transporte e automotivo, alojamento de dispositivo eletrônico, e, liga de alumínio
RU2634822C2 (ru) Алюминиевый сплав, устойчивый к межкристаллитной коррозии
KR20150126698A (ko) 열교환기용 브레이징 시트 코어 합금
EP3794155A1 (en) High strength 6xxx and 7xxx aluminum alloys and methods of making the same
JP5923665B2 (ja) 高成形性の耐粒界腐食性AlMgストリップ
JP5558639B1 (ja) バスバー用板状導電体及びそれよりなるバスバー
RU2598739C2 (ru) Экономичная ферритная нержавеющая сталь
WO2021133200A1 (ru) Сплав на основе алюминия
JP2006213942A (ja) 耐食性に優れたリアサイドレール用アルミニウム合金押出形材
RU2699422C1 (ru) Деформируемый алюминиево-кальциевый сплав
JP4204295B2 (ja) 自動車足廻り部品用アルミニウム合金熱延板の製造方法
JP4933890B2 (ja) 耐応力腐食割れ性に優れた溶接可能な鍛造用アルミニウム合金およびそれを用いた鍛造品

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200823