[发明专利]高耐腐蚀的含钛铝合金

说明书

本发明涉及一种改良的铝合金，更具体而言涉及一种含有可控量的确定化合物的铝合金，其特征在于具有良好的可挤压性和良好的耐腐蚀性。

在汽车工业中，铝合金有多种应用，特别是用于制管，因为该合金具有良好的可挤压性和较高的强度和较低的重量。

铝合金特别适于制造热交换器和空调冷凝器。在这方面，合金应具有良好的强度、足够的耐腐蚀性和良好的可挤压性。

这方面应用的典型合金为AA3102。这种合金通常约含0.43％(重量)的Fe、0.12％(重量)的Si和0.25％(重量)的Mn。

WO 97/46726叙述了一种铝合金，该合金含0.03％(重量)的铜、0.05-0.12％(重量)硅、0.1-0.5％(重量)的锰、0.03-0.30％(重量)的钛、0.06-1.0％(重量)的锌、＜0.01％(重量)的镁，达0.50％(重量)的铁、＜0.01％(重量)的镍和达0.50％(重量)的铬。

WO97/46726中声称，Cr对耐腐蚀性无正面影响。同时应该得出，在同一专利中锰的低含量为0.1％(重量)。

对于铝合金，总是要求它具有优良的可挤压性和优异的耐腐蚀性。为降低挤压成型工厂的生产费用，包括降低挤压成型压力和提高挤压成型速度均要求优良的可挤压性。

因此，本发明的目的在于提供一种铝合金组合物，该合金表现出优异的耐腐性和改良的可挤压性，同时保持现时市售铝合金的强度。出于这个原因，本发明的合金含有可控量的铁、硅、锰、钛、铬和锌。

其次，本发明的目的在于提供一种适于制造热交换器用的挤压管的铝基合金。

再次，本发明的目的在于提供一种适于制造能耐如海水腐蚀的热交换器用的翅片轧件或薄片扦件。

达到这些目的和优点的手段是采用一种铝基合金，该合金约含0.06-0.25％(重量)的铁、0.05-0.15％(重量)的硅、0.03-0.08％(重量)的锰、0.10-0.18％(重量)的钛、达0.10-0.18％(重量)的铬、达0.50％(重量)的铜、达0.70％(重量)的锌、达0.02％(重量)的伴随而来的杂质、其余为铝，该铝基合金表现出高耐腐蚀性和高抗拉强度。

本发明的合金的铁含量宜约为0.06-0.15％(重量)。在这种情况下耐腐蚀性和可挤压性最佳，因为这两种性质皆随铁含量增加而急剧下降。

锌的浓度甚至更小，它对AA6000合金的阳极氧化性质有负影响。由于锌的这种负作用，锌含量应保持低水平，从而使合金能较易复用，并节省铸造车间的费用。另一方面，锌含量直到至少0.7％(重量)都对耐腐蚀性有正影响，但由于上面所述的原因，锌含量宜在0.10-0.18％(重量)之间。

虽然铜的含量可达0.50％(重量)，但铜的含量宜低于0.01％(重量)，以达最大可能的可挤压性。在某些情况下，可能必需添加铜，以便控制腐蚀电位，使产品为较小的电负性，从而避免对产品的电蚀。曾经发现，每添加1％的铜会提高约100mV的腐蚀电位，但同时会明显降低其可挤压性。

本发明亦涉及采用本发明的铝合金用挤压方式制造的铝产品。

一般在铸造之后，合金要在高温例如550-610℃下热处理3-10小时以进行均质。已发现，通过这种热处理，对可挤压性质略有改善，但耐腐蚀性却有负影响。

本发明的铝产品的特征在于，铝合金铸造之后的唯一热处理是直接在挤压前的预热。

这种预热在低于均质工序的温度下进行，并且只需要12分钟，这样几乎不会影响到合金的可挤压性和抗腐蚀性。

为了论证本发明的铝基合金优于现有技术的合金，曾研究了有关机械特性，耐腐蚀性和可挤压性。

下面详细叙述研究这些特性的的技术及讨论其研究结果。

制备了数种合金，这些合金是列于表1的先有技术合金A-H和本发明合金I。表1中这些合金的组成用％(重量)表示，考虑到每一合金可含达0.02％(重量)的伴随而来的杂质。表1还列出了传统的3102合金的组成。

所有这些合金皆用传统方法制备。合金制成后，坯段的挤压是在预热到460-490℃的温度下进行的。