[发明专利]一种铝合金及其制备方法和应用

说明书

本发明属于合金技术领域，特别涉及一种铝合金及其制备方法和应用。本发明提供的铝合金，以质量百分含量计，包括以下元素：Cu 0.10～0.18％、Fe 0.33～0.38％、Mn 1.05～1.10％、Si 0.06～0.18％、Mg 0.10～0.20％、Zr 0.04～0.07％、Cr 0.03～0.05％、Ti≤0.03％、余量的Al和不可避免的杂质；Mn与Fe的质量比为(2.8～3.2)：1，Mn与Fe的总含量≤1.45wt.％。实施例表明，本发明提供的铝合金的抗拉强度为182～200MPa；挤压后或冷拔后所得产品表面光滑，挤压性能和冷拔性能优良，适用于薄壁方形壳体型材。

技术领域

本发明属于合金技术领域，特别涉及一种铝合金及其制备方法和应用。

背景技术

动力电池外壳需要具有抗腐蚀性能优良、耐中低温、导热快、焊接性能好且强度中等或较高的要求，目前动力电池外壳通常采用铝拉拔方管或拉伸成型铝桶。在铝合金中，由于1000系铝合金强度太低，因此虽然具有纯度高、易挤压的优点，但无法满足动力电池外壳的基本强度需求；3000系铝合金属于不可热处理强化的铝合金，只能采用冷加工处理方法提高强度，当冷加工变形量较大时，容易出现拉断问题，量产性能低，如对于方形壳体，当变形量大于35％时，容易出现拉断情况，尤其是方形壳体角部位置容易出现拉断、破碎现象。目前的铝合金无法在保证良好强度和拉拔性能的基础上实现薄壁方形壳体的生产，也就无法满足动力电池外壳的生产和使用需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝合金及其制备方法，本发明提供的铝合金具有挤压性能优良、冷拔性能优良且抗拉强度高的特点，可以满足薄壁方形壳体型材对强度和挤压、冷拔性能的需求。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种铝合金，以质量百分含量计，包括以下元素：

Cu 0.10～0.18％、Fe 0.33～0.38％、Mn 1.05～1.10％、Si 0.06～0.18％、Mg0.10～0.20％、Zr 0.04～0.07％、Cr 0.03～0.05％、Ti≤0.03％、余量的Al和不可避免的杂质；

Mn与Fe的质量比为(2.8～3.2)：1，Mn与Fe的总含量≤1.45wt.％。

优选的，以质量百分含量计，所述不可避免的杂质中单个元素的含量≤0.05％，不可避免的杂质的总含量≤0.15％。

优选的，所述铝合金的抗拉强度为180～200MPa。

优选的，所述铝合金在挤压条件下：极限壁厚为0.55mm，方形断面型材的极限外接圆直径为140mm；

所述铝合金在拉拔条件下：极限壁厚为0.4mm，方形断面型材的极限外接圆直径为138.5mm。

本发明还提供了上述技术方案所述铝合金的制备方法，包括以下步骤：

将合金原料依次进行熔炼和铸造，得到铝合金铸锭；

将所述铝合金铸锭依次进行均匀化处理、挤压处理、淬火、时效处理和冷拔，得到所述铝合金。

优选的，所述均匀化处理包括依次进行的第一均匀化处理、第二均匀化处理和第三均匀化处理；

所述第一均匀化处理的保温温度为520～540℃，保温时间为2～4h；

所述第二均匀化处理的保温温度为580～600℃，保温时间为6～10h；

所述第三均匀化处理的保温温度为460～480℃，保温时间为2～4h。

优选的，所述挤压处理的温度为460～520℃，挤压比为30～150。