[发明专利]一种铝合金、制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种铝合金、制备方法及应用。所述铝合金的成分为：Si1.5‑2.0wt％、Mg1.3‑1.6wt％、Cu1.3‑1.8wt％、Ti0.08‑0.14wt％、La0.06‑0.1wt％和Fe0‑0.5wt％，余量为铝及不可避免的杂质元素；其中，所述不可避免的杂质元素的总量为铝合金总量的0‑0.8wt％。本发明的铝合金兼具良好的韧性和强度，可以满足电网配件材料的应用需求，具有良好的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种铝合金、制备方法及应用，尤其涉及一种高强高韧铝合金、制备方法及应用，属于合金材料及制造技术领域。

背景技术

6系铝合金具有中等强度、耐蚀性高、无应力腐蚀破裂倾向、焊接性能良好、焊接区腐蚀性能不降低、成形性和工艺性能良好等诸多优点，在航空航天、轨道交通、汽车船舶、电力工程等行业得到广泛应用。由于长期裸露在室外，暴露于风霜雨雪，经受风吹雨打，受力状况、温度变化、湿度变化等外部环境复杂，在电网连接件及挂件等配件材料选择时，6系铝合金以其高强度、高韧性，优秀的耐腐蚀性能而受到青睐。但现有的6系铝合金的强度偏低，也不能很好地解决强度、延伸率的匹配问题，达不到其应用场景对强度和韧性的要求。根据现在服役条件的要求，还必须大幅提高其性能才能替代现用的铁基材料。

通常，现有6系铝合金的强度为300Ma左右，不超过400MPa。而当其作为结构材料使用时，通常要求其具有较高的强度，至少达到400MPa。从提高安全系数的角度考虑，甚至要求材料的强度能超过420MPa或更高。即使能将强度提高到使用要求时其韧性又降低太多，无法达到使用场景的强度、延伸率的匹配要求。

中国发明专利说明书CN109913708A公开了一种新型6系铝合金及其制备方法，其铝合金成分包括以下重量百分比的成分：硅0.7-1.3％，铁0.01-0.35％，铜0.15-0.4％，锰0.4-1％，镁0.45-0.9％，铬0.04-0.35％，锌0.01-0.05％，钛0.01-0.05％，饵0.05-0.08％，铈0.05-0.08％，余量为铝。该6系铝合金的抗拉强度为355-378MPa，延伸率仅为10-11.5％。

中国发明专利申请说明书CN107488823A公开了一种同时提高铝合金强度和延伸率的方法，该方法为先将Al-Cu-Mg系合金铸锭进行一次挤压，再进行均匀化退火处理，均匀化退火处理后再进行二次挤压，制成所需的尺寸规格的产品后进行固溶时效处理。该方法所得铝合金的抗拉强度可达475MPa以上，但是延伸率无法达到20％以上。

可见，现有6系铝合金难以满足对强度和韧性均要求较高的应用场景的需求。因此，将抗拉强度不超过400MPa的6系铝合金的强度提高到420MPa以上，延伸率保持在20％以上，以满足服役条件对6系铝合金高强度的工程实践要求，解决6系铝合金的强度、延伸率的匹配问题，具有重大价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种高强高韧铝合金；本发明的目的之二在于提供一种铝合金的制备方法，以获得力学性能优异的铝合金；本发明的目的之三在于提供强度、延伸率匹配的铝合金在用于电网的配件材料中的应用。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种铝合金，所述铝合金的成分为：Si1.5-2.0wt％、Mg1.3-1.6wt％、Cu1.3-1.8wt％、Ti0.08-0.14wt％、La0.06-0.1wt％和Fe0-0.5wt％，余量为铝及不可避免的杂质元素；其中，所述不可避免的杂质元素的总量为铝合金总量的0-0.8wt％，进一步为0.01-0.7wt％，更进一步为0.05-0.6wt％。

在本发明的一些实施例中，所述铝合金的成分为：Si1.6-1.8wt％、Mg1.4-1.5wt％、Cu1.4-1.7wt％、Ti0.09-0.13wt％、La0.07-0.09wt％和Fe0.01-0.45wt％，余量为铝及不可避免的杂质元素。