[发明专利]高韧性耐蚀铝合金型材及其制备工艺

说明书

本发明涉及金属材料冶炼技术领域，具体涉及一种高韧性耐蚀铝合金型材及其制备工艺，以铝合金型材的总量为基准，按重量百分比计，所述高韧性耐蚀铝合金型材含有以下元素：Zn 1.17～3.48％，Zr 0.008～0.21％，B 0.89～1.75％，Mg 1.25～3.71％，Ni 1.21～3.81％，Cu 0.08～0.36％，Ti 0.26～0.84％，Ta 0.005～0.12％，微量元素0.01～0.03％，其余为Al和不可避免的杂质，本发明提供的高韧性耐蚀铝合金型材中形成了铝化物弥散相，并产生协同作用，起到细化铸态晶粒，强化钉扎位错的作用，从而显著提高了铝合金型材的再结晶温度，改善了铝合金型材的强度、断裂韧性和抗应力腐蚀性；(2)在制备时进行超声处理，不仅可以提高合金熔液中各物质的均匀度，还可以使杂质从熔液中分离出来，从而达到提高铝合金强度的作用。

技术领域

本发明涉及金属材料冶炼技术领域，具体涉及一种高韧性耐蚀铝合金型材及其制备工艺。

背景技术

铝合金具有密度小、强度高、易成型加工、导电导热性好以及资源丰富等众多优良性能，是工业中应用最为广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、交通、建材、石油、化工、电子、电力、国防等领域均有广泛应用。过去几十年，人们对于如何提高铝合金的强度进行了广泛深入的研究，一般认为，合金中的化学成分是决定合金强度的关键因素之一，主要合金元素低，则强度较低，韧性、耐蚀性及铸锭成形性较好；而主要合金元素高，则强度较高，韧性和耐蚀性降低，且随着主要合金元素含量提高，铸造成形性能下降。也就是说，想要获得高强度的合金材料，就要以牺牲韧性、耐蚀性以及成形性等为代价。然而随着现代工业与国防的发展，不仅对于铝合金的需求量越来越大，对于铝合金综合性能的要求也越来越高。特别是在航空航天以及汽车制造等领域，不仅对于降低结构件重量以降低能耗、节约资源的要求越来越高，而且对于主要结构件能够承受巨大冲击和振动亦即具备良好的韧性的要求也日益迫切，兼具高强度、高韧性以及优良的耐腐蚀性和成形性等优异综合性能的铝合金亟待出现。

CN 100410406C公开了一种同时具有较高的抗拉强度和延伸率综合力学性能的高强高韧铸造铝合金，该发明的铸造铝合金最高抗拉强度达520Mpa时，其延伸率为13.5％，其强度和韧性均高于ZL205A合金；该发明铸造铝合金在延伸率为16.5％时，其抗拉强度达到505MPa，比高韧205A合金的抗拉强度提高了100MPa。CN100554464C公开了一种高强韧含锰铝合金，特别涉及一种喷射成形制备的高强高韧的7000系铝合金材料，该高强韧铝合金具有超过800MPa的抗拉强度和达到5.3％及以上的延伸率，具有更好的耐热性，可以提高航空及运输工具材料的结构效率和性能。CN101403060B公开了一种高耐损伤铝合金，其特征在于铝合金的基体中加入了0.001％-1.0％(重量百分比)的铋。所加铋的最佳含量范围为0.001-0.3％。该高耐损伤铝合金的制备方法是在铝合金的熔炼过程中加入金属铋来实现的。该发明由于添加微量铋，显著提高了材料的强韧性，特别是提升了材料的耐疲劳损伤性能。该高耐损伤铝合金可用于航空、汽车等行业的结构件。

上述提及的铝合金，或纯度较低，或韧性不高，或耐腐蚀性能较差，或成形性不佳，在综合性能方面均有所欠缺，人们所期待的综合性能优异的铝合金至今尚未出现。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种综合性能优异的铝合金，其具有高纯度、高强度、高韧性，同时还具有良好的耐腐蚀性能以及可铸造成形性。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高韧性耐蚀铝合金型材，以铝合金型材的总量为基准，按重量百分比计，所述高韧性耐蚀铝合金型材含有以下元素：Zn 1.17～3.48％，Zr 0.008～0.21％，B 0.89～1.75％，Mg 1.25～3.71％，Ni 1.21～3.81％，Cu 0.08～0.36％，Ti 0.26～0.84％，Ta0.005～0.12％，微量元素0.01～0.03％，其余为Al和不可避免的杂质。