[发明专利]铝锰合金及其生产方法

说明书

本发明提供了一种铝锰合金及其生产方法，其中各组分的质量百分比为：硅0.2％、铁0.5％、锰1.0％‑1.8％、铜0.3％‑0.9％、锆0.1％‑0.3％、铈0.05％‑0.4％；镧0.1％‑0.4％，余量为铝和不可避免杂质；生产其合金步骤为：配料，然后进行熔炼精炼制得铝锰合金熔体，将铝锰合金熔体进行铸造形成铝锰合金铸锭，将铝锰合金铸锭进行铣面、热轧、冷轧以及成品退火处理得到不同厚度的铝锰合金板带材。与相关技术相比，本发明利用此生产方法制得的铝锰合金强度高，耐高温且成本低。

【技术领域】

本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种铝锰合金及其生产方法。

【背景技术】

铝合金材料具有热传导性能好、密度小、优良的可加工性和焊接性能、高耐腐蚀性以及低成本和可回收利用等特点，因此逐渐取代铜合金而被广泛应用于各种热交换装置中。但热交换装置在服役过程中会面临着服役温度高、压力大、工作时间长等问题，例如汽车和各种工程机械装备上的中冷器，这就需要制造热交换装置的材料在具有高强度同时也需要较好的耐高温性能。

相关技术中，用于热交换装置的铝合金一般以芯材的形式用于制造钎焊复合铝材，或直接以光料(非复合)的形式使用，主要起支撑和导热的作用。铝锰合金属于热处理不可强化型合金，其强度主要来源于形变强化、固溶强化。但由于钎焊式铝热交换器在制造过程中最后都会经历高温钎焊过程，因此合金的服役状态的组织是退火组织，不具有形变强化效果。目前，通过在铝锰合金中加入了一定量的锆，利用细小弥散的Al₃Zr相对再结晶的抑制作用保留合金的变形组织，从而提高合金强度，但提高强度效果有限；也有通过添加的稀土元素钇和钐来提高合金的强度。但由于稀土元素钐和钐价格昂贵，难以实现应用，而且对合金性能提高也有限。

因此，实有必要提供一种新的铝锰合金及其生产方法解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种高强度，耐高温且成本低的铝锰合金及其生产方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种铝锰合金的生产方法，该生产方法包括以下步骤：

步骤S1，配料：按如下组份及质量百分比配制成铝锰合金原料：硅0.2％、铁0.5％、锰1.0％-1.8％、铜0.3％-0.9％、锆0.1％-0.3％、铈0.05％-0.4％；镧0.1％-0.4％，余量为铝和不可避免杂质；

步骤S2，熔炼精炼：将所述铝锰合金原料置于熔炼炉中熔炼，制得铝锰合金熔体；将所述铝锰合金熔体转至精炼炉中精炼并进行电磁搅拌处理，其中所述铝锰合金熔体从熔炼炉转出时的温度为740℃-755℃，所述精炼炉的温度为730℃-740℃；

步骤S3，铸造：将精炼后的所述铝锰合金熔体进行铸造以形成铝锰合金铸锭；铸造时，铸造温度为685℃-695℃，冷却水温度为25℃-30℃；起铸速度为32mm/min-35mm/min，起铸水流量为60m³/h-75m³/h；起铸6分钟-10分钟，然后进入正常铸造，且正常铸造速度为44mm/min-50mm/min，正常铸造水流量为220m³/h-240m³/h；

步骤S4，铣面、热轧、冷轧、成品退火：将所述铝锰合金铸锭依次进行铣面、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中所述热轧的开轧温度为460℃-500℃，所述热轧的终轧温度为280℃-340℃；所述热轧的总压下率≥90％，所述冷轧的总压下率≥70％；所述成品退火的温度为350℃-500℃，且保温时间为2h～6h，最后得到不同厚度的铝锰合金板带材。

优选的，所述步骤S3中，采用双排水孔结晶器进行冷却处理。

优选的，所述步骤S2中，所述铝锰合金熔体从熔炼炉转出时的温度为745℃，所述精炼炉的温度为735℃。