[发明专利]一种防锈铝合金

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金材料技术领域，具体涉及一种防锈铝合金。

背景技术

防锈铝合金主要的性能特点是具有优良的抗腐蚀性能，因而被广泛的应用与环境恶劣的工业现场。除了对防锈铝合金有耐腐蚀的要求，该类铝合金往往还应该具有良好的塑形和焊接性，适宜的压力加工和焊接。它们的时效强化效果不明显，不能进行热强化处理，力学性能也不是特别好，为了提高其强度，可以用加工硬化来提高强度，硬度。由于防锈铝的切削加工工艺性差，故该类合金主要分为AL-Mn系和AL-Mg系合金。

防锈铝合金主要包括不能热处理强化的Al-Mn系和Al-Mg系合金。Ai-Mn系合金主要含锰镁等合金元素。由于锰的作用比纯铝具有更高的耐腐蚀性能和强度，并具有良好的可焊性和塑性，但切削性能差。Al-Mg系合金由于镁的作用，密度比纯铝小强度比Al-Mn合金高，并具有相当好的耐腐蚀性。含锰量在1.0%-1.7%的防锈铝合金，抗腐蚀性能较高。而Al-Mg系防锈铝合金中镁含量一般不超过7%，随着含镁量的增加，合金的强度增大可达400MPa，而塑性则下降。这一类防锈铝合金通常在退火状态、冷作硬化或半冷作硬化状态下使用。强度低、塑性好、易于压力加工，具有良好的抗腐蚀性能和焊接性能特别适宜于制造承受低载荷的深拉伸零件、焊接件和在腐蚀介质中工作的零件，如油箱、管道等。另一类防锈铝合金是可热处理强化的Al-Zn-Mg-Cu系合金，其拉伸强度较高，具有优良的耐海水腐蚀性能，良好时断裂韧性，低的缺口敏感性和好的成型工艺性能。适于制造水上飞机蒙皮及其他要求耐腐蚀的高强度钣金零件。

中国专利201210462399.6，发明名称为防锈铝合金。该专利公开了一种防锈铝合金配方，为了解决现有技术中5052铝合金成本较高，对环境的污染较大的问题。本方案中的防锈铝合金，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：铁≤0.5%、硅≤0.3%、铜≤0.15%、锰≤1.25%、镁≤0.55%、钛≤0.04%、铬≤0.1%，余量为铝。本方案容许≤0.5%的杂质。其不足是经济成本较高，难以大量生产。

中国专利201310376251.5，发明名称为防锈铝合金，本发明公开一种防锈铝合金配方，本发明中防锈铝合金各种元素质量百分比为：铝40-60%，铁5-10%，硅1-5%，铜1-3%，锰1-3%。该发明提供的防锈铝合金，提高了铝合金的高温强度，增加了耐腐性。其不足是由于加入了铜等重金属元素对环境有着较大的污染。

中国专利201410140057.1，发明名称为一种汽车用防锈铝合金，该发明公开了一种汽车用防锈铝合金的配方，其各元素按质量百分比组成为：Sc：0.01-0.02%、Zr：0.02-0.03%、Y：0.02-0.04%，V：0.1-0.25%，Si0₂：0.2-0.4%、Be：0.01-0.02%，La：0.02-0.03%，Er：0.03-0.05%，W：0.1-0.2%，Cu：0.1-0.2%，Gd：0.01-0.02%，余量为Al和杂质。该发明具有很好的防锈耐腐蚀性能。其缺点是制备过程过于复杂，原料成本高且来源不易。

发明内容

为了克服以上问题，本发明目的是给出一种硬度高，韧性好，耐冲击的防锈铝合金钢的配方。为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

锰是该类铝合金的重要组成元素，当锰的含量大于1.6%时由于形成大量的脆性MnAl₆,虽然强度有所提高，但是合金的可塑性变低，压力加工工艺性能变坏，故防锈铝合金中一般要求锰的含量要小于1.6%。这样锰和铝形成的金属间化合物MnAl₆的沉淀强化效应小，但其弥散析出的质点可以阻止晶粒长大，能细化合金的晶粒。锰对铝是高熔点金属，容易产生偏析，特别是半连续浇铸的铸锭中锰的偏析会比较严重，故要在600-620进行铸锭的均匀化退火，以减少或消除晶内偏析，从而获得均匀细小的晶粒，改善压力加工性。热轧温度在500，也可促使成分均匀化。铝锰合金有优良的耐腐蚀性。铁和硅是合金中主要杂质。铁能降低锰在铝中的溶解度并能溶于MnAl₆中，形成FeAL₆,这是硬而脆的难溶相。实践证明，合金中含有少量的铁能细化合金组织，但铁含量过高时，则由于形成了大量的FeAL₆相，而显著降低合金的力学性能与工艺性能。故防锈铝合金中铁含量一般要控制在0.4%-0.7%之间。硅在铝合金中是一种有害的元素，它会大大增加热裂倾向，降低铸造性，故应该严格控制硅的含量，一般要控制在0.6%以下为好。