[发明专利]一种耐腐蚀铸造铝合金、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀铸造铝合金、制备方法及应用，属于铝合金材料领域，所述耐腐蚀铸造铝合金，所述铝合金成分包括Al、Si，和Cu、Mg中的一种或两种，以及耐腐蚀改善剂；所述耐腐蚀改善剂包括Zn、Zr、Mn、Cr、V、Ag、Sc、Y、Ga、Sn元素中的任意一种或几种，所述铝合金的基体中包括一种以上的强化相及纳米析出相。所述铸造铝合金的制备方法包括重力、挤压、低压以及差压铸造，其在标准人工海水浸泡环境下应用时，其表面存在减缓铝合金继续腐蚀的钝化膜，本发明能有效提高铸造铝合金在标准人工海水浸泡环境下的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及铝合金材料领域，具体涉及一种耐腐蚀铸造铝合金、制备方法及应用。

背景技术

随着国家节能减排要求的进一步实施，铝合金由于其密度低，比强度高，成型性能优良，导电导热性好以及储量丰富等优势，逐步作为取代钢铁的优选材料应用于航空航天、汽车及交通等工业领域。

铝合金中，Al-Si系合金具有流动性好，密度低，铸造性能优异等优点而作为铸造铝合金的优选体系得到广泛使用，目前汽车中常用的Al-Si-Cu系铝合金由于Cu的加入使得其耐蚀性有显著的下降，这使得其实用性大打折扣。

在中国发明专利CN109963956B中，公开了一种用于1xxx，3xxx及5xxx系列铝合金的耐腐蚀添加剂，其耐腐蚀添加剂为Zn，Ga或其组合从而提高相应铝合金在电化学测量中的耐腐蚀性能。

在中国发明专利CN105296812A中，公开了一种耐腐蚀的Al-Cu-Mg-Zn系铝合金，其通过添加V，Zr及稀土元素改善合金组织的方法提高了合金的耐腐蚀性能。

然而上述专利中公开的耐腐蚀铝合金，以及其他一些现有技术中公开的铝合金都是关于提高变形铝合金，包括但不限于1xxx，3xxx及5xxx铝合金的耐腐蚀性能，其主要是通过改善晶界析出相的方式提高耐腐蚀性能。而铸造铝合金与变形铝合金相比，在耐蚀性能改善原理上存在明显差异，常见的变形铝合金耐蚀增强元素往往对铸造铝合金难以起到有效作用，因此，开发一种新型的高耐蚀铸造铝合金具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀铸造铝合金、制备方法及应用，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题。

为实现上述发明目的，本发明一种耐腐蚀铸造铝合金，所述铝合金成分包括Al、Si，和Cu、Mg中的一种或两种，以及耐腐蚀改善剂；所述耐腐蚀改善剂包括Zn、Zr、Mn、Cr、V、Ag、Sc、Y、Ga、Sn元素中的任意一种或几种。

在一个或多个实施例中，所述铝合金成分中耐腐蚀改善剂的添加量按质量百分比为：

Zr+V：0.1～3％；

Zn+Mn+Ag+Y：0～1％；

Mn+Cr+V：0～2％；

Sc+Ga+Sn：0～1％。

在一个或多个实施例中，所述铝合金的基体中包括一种或一种以上的强化相及纳米析出相，所述强化相及纳米析出相成分包括Al₂Cu，AlSiCuMg，Al₂CuMg，Mg₂Si中的一种或几种。

在一个或多个实施例中，所述铝合金中共晶Si为纤维状或球状。

在一个或多个实施例中，所述铝合金成分质量百分比包括：Si:5～9％，Cu:0.6～4.5％，Mg:0.3～1.2％，Zn：0.7～1.5％，Zr：0.1～0.2％，Mn：0.1～0.3％，Cr：0.15～0.3％，V：0.05～0.2％，Ag：0.05～0.2％、Sc：0.05～0.2％、Y：0.05～0.2％、Ga：0.05～0.2％、Sn：0.05～0.2％，不可避免杂质元素含量0.15％，余量为Al。