一種耐腐蝕的鋁合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐腐蝕的鋁合金及制備方法，其組成按重量百分比為，1.8-2.0％的硅、0.5-1.0％的錳、0.8-1.2％的銅、0.05-0.1％的鈦、0.03-0.05％的鈮、0.3-0.35％的釩、0.1-0.2％的錳、0.01-0.03％的釹、0.001-0.003％的鉍、0.3-0.5％的鎂、0.003-0.005％的硼、0.1-0.3％的鎳、0.1-0.3％的鉻、0.1-0.3％的鋯、0.05-0.08％的錫、0.001-0.003％的鑭及余量為鋁。在本技術(shù)方案中，通過在鋁元素中加入鈦、鋯、鈮元素使得鋁合金組織晶粒細(xì)小均勻，并通過加入硼、鎳、釩、錫和銅元素，提高了鋁合金的耐腐蝕性能。
【專利說明】一種耐腐蝕的鋁合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金領(lǐng)域，特別是指一種汽車用的耐腐蝕的鋁合金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車上所用的散熱器、冷凝器等熱交換器，現(xiàn)已經(jīng)使用輕質(zhì)且熱傳導(dǎo)效率好的鋁合金替代了貴重且密度大的銅及銅合金材料。而汽車運(yùn)動過程中，熱交換器會受到很強(qiáng)的震動，但熱交換器為了提高散熱效果，均采用的是薄的板材加工而成，這就要求制造熱交換器的鋁合金具有高強(qiáng)度和韌性。
[0003]熱交換器在使用過程中，因外側(cè)同內(nèi)側(cè)面對的環(huán)境不同，為了提高熱交換器的防腐蝕性能，現(xiàn)使用的技術(shù)是在熱交換器的管壁內(nèi)側(cè)和外側(cè)均疊加犧牲防腐蝕層。對于內(nèi)側(cè)的犧牲防腐蝕層，因?yàn)楹穸扔邢蓿?dāng)該防腐蝕層被腐蝕后，就會直接面對鋁合金材料，因此，為了提高熱交換器的使用壽命，提高鋁合金材料的耐腐蝕性能是最佳的選擇。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種汽車熱交換器用的耐腐蝕的鋁合金材料，通過本技術(shù)方案，能夠提高熱交換器的耐腐蝕性能。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種耐腐蝕的鋁合金，其組成按重量百分比為，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 %的錳、0.8-1.2 % 的銅、0.05-0.1 % 的鈦、0.03-0.05 % 的鈮、0.3-0.35 % 的釩、0.1-0.2 % 的錳、0.01-0.03% 的釹、0.001-0.003% 的鉍、0.3-0.5% 的鎂、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的鎳、0.1-0.3%的鉻、0.1-0.3%的鋯、0.05-0.08%的錫、0.001-0.003%的鑭及余量為鋁。
[0007]所述鋁合金材料還包括有0.1-0.2%的鈣及0.1-0.3%的鐵。
[0008]一種耐腐蝕的鋁合金制備方法，
[0009]配料；
[0010]熔煉，將材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數(shù)量的鋁進(jìn)行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫0.5-1小時(shí)，以至少30°C/分鐘降溫100°C，再升溫至750±20°C后保溫0.2-0.5小時(shí)，再進(jìn)行恒溫700°C澆鑄并降溫到130_150°C成鋁合金徒;
[0011]淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫2-4小時(shí)后進(jìn)行軋制成成品。
[0012]所述配料為，按重量百分比為，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 %的錳、0.8-1.2%的銅、0.05-0.1 % 的鈦、0.03-0.05 % 的鈮、0.3-0.35% 的釩、0.1-0.2% 的錳、0.01-0.03% 的釹、0.001-0.003% 的鉍、0.3-0.5% 的鎂、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的鎳、0.1-0.3 % ^鉻、0.1-0.3%的鋯、0.05-0.08%的錫、0.001-0.003%的鑭及余量為鋁。
[0013]所述降溫過程分二個階段，第一個階段為勻速降溫至400-430°C，降溫速度為25-300C /分鐘；第二個階段為快速降溫至130-150°C，速度為2V /秒。
[0014]所述的錫和銅是以錫銅合金方式加入。
[0015]所述的鈦、鈮、釩、鋯、鑭分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鑭鋁合金的方式加入。
[0016]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0017]在本技術(shù)方案中，通過在鋁元素中加入鈦、鋯、鈮元素使得鋁合金組織晶粒細(xì)小均勻，并通過加入硼、鎳、釩、錫和銅元素，提高了鋁合金的耐腐蝕性能。
[0018]另一方面，本申請通過在鋁合金液進(jìn)行澆鑄前進(jìn)行0.5-1小時(shí)恒溫孕育，再以至少30°C /分鐘速度降溫100°C，然后再升溫至孕育溫度進(jìn)行澆鑄，使得鋁合金液組織晶粒的生長在澆鑄前受到抑制，使得某些晶粒生長的加速度被去掉，然后再升溫，使得鋁合金組織內(nèi)的晶粒排列更均勻。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下通過實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明技術(shù)方案，應(yīng)當(dāng)理解的是，以下的實(shí)施例僅能用來解釋本發(fā)明而不能解釋為是對本發(fā)明的限制。
[0020]一種耐腐蝕的鋁合金，其組成按重量百分比為，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 %的錳、0.8-1.2 % 的銅、0.05-0.1 % 的鈦、0.03-0.05 % 的鈮、0.3-0.35 % 的釩、0.1-0.2 % 的錳、0.01-0.03% 的釹、0.001-0.003% 的鉍、0.3-0.5% 的鎂、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的鎳、0.1-0.3%的鉻、0.1-0.3%的鋯、0.05-0.08%的錫、0.001-0.003%的鑭及余量為鋁。
[0021]所述鋁合金材料還包括有0.1-0.2%的鈣及0.1-0.3%的鐵。
[0022]一種耐腐蝕的鋁合金制備方法，
[0023]配料；所述配料為，按重量百分比為，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 %的錳、0.8-1.2%的銅、0.05-0.1 % 的鈦、0.03-0.05% 的鈮、0.3-0.35% 的釩、0.1-0.2% 的錳、0.01-0.03 %的釹、0.001-0.003 % 的鉍、0.3-0.5 % 的鎂、0.003-0.005 % 的硼、0.1-0.3 % 的鎳、0.1-0.3%的鉻、0.1-0.3%的鋯、0.05-0.08%的錫、0.001-0.003%的鑭及余量為鋁。所述的錫和銅是以錫銅合金方式加入。
[0024]所述的鈦、鈮、釩、鋯、鑭分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鑭鋁合金的方式加入。
[0025]熔煉，將材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數(shù)量的鋁進(jìn)行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫0.5-1小時(shí)，以至少30°C /分鐘降溫100°C，再升溫至750±20°C后保溫0.2-0.5小時(shí)，再進(jìn)行恒溫700°C澆鑄并降溫到130_150°C成鋁合金徒;
[0026]淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫2_4小時(shí)后進(jìn)行軋制成成品。
[0027]所述降溫過程分二個階段，第一個階段為勻速降溫至400-430°C，降溫速度為25-30°C /分鐘；第二個階段為快速降溫至130-150°C，速度為2°C /秒。之所以分兩個階段降溫是因?yàn)?，若開始的降溫速度過快會引起鋁合金錠的組織產(chǎn)生分層而影響強(qiáng)度，后期的快速降溫是保證鋁合金內(nèi)部組織均勻，不減少粗晶粒的出現(xiàn)。
[0028]本申請的以下實(shí)施例僅為鋁合金的組成不同，而制備方法相同，因此，在以下的實(shí)施例中，僅說明鋁合金的組成，而對制備方法不進(jìn)行重復(fù)說明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]一種耐腐蝕鋁合金，按重量百分比為，1.8%的硅、0.5%的錳、0.8%的銅、0.05%的鈦、0.03%的鈮、0.3%的釩、0.1 %的錳、0.01%的釹、0.001%的鉍、0.3%的鎂、0.003%的硼、0.1 %的鎳、0.1 %的鉻、0.1 %的鋯、0.05%的錫、0.001%的鑭及余量為鋁。
[0031]實(shí)施例2
[0032]一種耐腐蝕鋁合金，按重量百分比為，2.0 %的硅、1.0 %的錳、1.2%的銅、0.1%的鈦、0.05%的鈮、0.35%的釩、0.2%的錳、0.03%的釹、0.003%的鉍、0.5%的鎂、0.005%的硼、0.3%的鎳、0.3%的鉻、0.3%的鋯、0.08%的錫、0.003%的鑭及余量為鋁。
[0033]實(shí)施例3
[0034]一種耐腐蝕鋁合金，按重量百分比為，1.85%的硅、0.8%的錳、1.0 %的銅、0.06%的鈦、0.035 %的鈮、0.32 %的釩、0.15 %的錳、0.022 %的釹、0.0017 %的鉍、0.42 %的鎂、0.004 % 的硼、0.2 % 的鎳、0.2 % 的鉻、0.25 % 的鋯、0.06 % 的錫、0.0015 % 的鑭、0.35 % 的鎂、0.1 %的鈣及0.15%的鐵余量為鋁。
【權(quán)利要求】
1.一種耐腐蝕的鋁合金，其特征在于:其組成按重量百分比為，1.8-2.0%的硅、0.5-1.0 % 的錳、0.8-1.2 % 的銅、0.05-0.1 % 的鈦、0.03-0.05 % 的鈮、0.3-0.35 % 的釩、0.1-0.2% 的錳、0.01-0.03% 的釹、0.001-0.003% 的鉍、0.3-0.5% 的鎂、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的鎳、0.1-0.3% 的鉻、0.1-0.3% 的鋯、0.05-0.08% 的錫、0.001-0.003 % 的鑭及余量為招。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕的鋁合金，其特征在于:所述鋁合金材料還包括有0.1-0.2% 的鈣及 0.1-0.3% 的鐵。
3.一種耐腐蝕的鋁合金制備方法，其特征在于: 配料； 熔煉，將材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數(shù)量的鋁進(jìn)行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫0.5-1小時(shí)，以至少30°C /分鐘降溫100°C，再升溫至750±20°C后保溫0.2-0.5小時(shí)，再進(jìn)行恒溫700°C澆鑄并降溫到130_150°C成鋁合金錠； 淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫2-4小時(shí)后進(jìn)行軋制成成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐腐蝕的鋁合金制備方法，其特征在于:所述配料為，按重量百分比為，1.8-2.0% 的硅、0.5-1.0% 的錳、0.8-1.2% 的銅、0.05-0.1% 的鈦、0.03-0.05%的鈮、0.3-0.35% 的釩、0.1-0.2% 的錳、0.01-0.03% 的釹、0.001-0.003% 的鉍、0.3-0.5%的鎂、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的鎳、0.1-0.3% 的鉻、0.1-0.3% 的鋯、0.05-0.08%的錫、0.001-0.003%的鑭及余量為鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐腐蝕的鋁合金制備方法，其特征在于:所述降溫過程分二個階段，第一個階段為勻速降溫至400-430°C，降溫速度為25-30°C /分鐘；第二個階段為快速降溫至130-150°C，速度為2V /秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐腐蝕的鋁合金制備方法，其特征在于:所述的錫和銅是以錫銅合金方式加入。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐腐蝕的鋁合金制備方法，其特征在于:所述的鈦、鈮、釩、鋯、鑭分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鑭鋁合金的方式加入。
【文檔編號】C22C1/02GK104313406SQ201410543526
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】周歡 申請人:周歡