[发明专利]含锆的高耐蚀铝合金

说明书

本发明涉及改进的铝合金，更具体地说涉及含有可控量定义化合物的铝合金，其特征在于高可挤压性和高耐蚀性的结合。

在汽车工业上，有许多场合使用铝合金，尤其是管道，这是因为铝合金的可挤压性并兼有较高强度和较低重量的结果。

特别有用的是铝合金用于热交换器或空气调节冷凝器。在这种情况下，所用合金必须具有良好的强度、足够的耐蚀性以及良好的可挤压性。

用于该种用途中的典型合金是AA3102。通常这种合金含有大约0.43％(重量)的Fe、0.12％(重量)的Si以及0.25％(重量)的Mn。

在WO97/467 26中，描述了一种铝合金，该合金含有至多0.03％(重量)的铜，介于0.05-0.12％(重量)的硅，介于0.1-0.5％(重量)的锰，介于0.03-0.3％(重量)的钛，介于0.06-1.0％(重量)的锌，低于0.01％(重量)的镁，至多0.50％(重量)的铁，低于0.01％(重量)的镍和高达0.50％(重量)的铬。

在WO 97/46726中，要求保护对耐蚀性没有正面影响的Cr。另外值得注意的是在同一专利中，锰较低含量为0.1％(重量)。

按照WO 91.14794，许多元素可作为正常杂质存在，包括Zn、Zr、Ni、V和Cr。每一种元素最大量为0.05％(重量)。在第5页的表中，举出一个实例，按此例杂质总量为0.041％(重量)而Zr仅存在0.001％(重量)。杂质总量升至0.15％(重量)会导致Zr 0.0036585％(重量)的最大存在量。很明显，一些杂质含量很可能在局部高达0.05％(重量)，如Zn和Cr，但是他们不会都这样。

按照US-A-4749627，Mn有可能作为杂质存在其含量高达0.03％(重量)。

用来作为散热片坯料的D2合金，有关其可挤压性未给出指示。根据表6(见图10、11和19号)会清楚耐蚀性是由于合金中存在Zn量高的结果，而不作为其余存在的不同元素的结果，这正如按本发明合金A-E所说明的。

对于铝合金具有极佳的可挤压性配合以优异耐蚀性的需要一直存在。在挤压工厂为了降低生产成本要求极佳的可挤压性，包括较低的挤压压力和较高的挤压速度。

由此，本发明的目的在于提供一种铝合金组合物，该组合物能显示优异的耐蚀性和改进的可挤压性，与此同时保持工业铝合金的强度。为此本发明的铝合金包含控制量的铁、硅、锰、锆、铬和锌。

本发明进一步的目的在于提供适用于热交换器管材成形加工或挤压的铝基合金。

本发明另外一个目的在于提供适于用作热交换器的散热片坯料或适用于经受腐蚀例如盐水腐蚀的箔包装场合下的铝基合金。

由铝基合金可以达到这些目的和优点，该合金是由约0.06-0.25％(重量)的铁、0.05-0.15％(重量)的硅、至多0.70％(重量)的铜、至多0.10％(重量)的锰、0.02-0.20％(重量)的锆、至多0.18％(重量)铬、至多0.70％(重量)的锌、0.005-0.02％(重量)的钛，为了晶粒细化，至多0.02％(重量)偶存杂质和其余部分为铝所组成，所述铝基合金能显示高耐蚀性，良好的可挤压性和可接受的抗拉强度。

优选本发明合金的铁含量在约0.06-0.15％(重量)。这样抗蚀性和可挤压性才是最佳的，因为这两种特征基本上随高铁含量降低。

为了优化耐腐蚀性，优选锆含量为0.10-0.18％(重量)。在这范围内时，合金的可挤压性实际上不受锆含量任何变化的影响。

还优选铬含量介于0.10-0.18％(重量)。铬含量的增加会导致耐腐蚀性的提高，在此范围内可挤压性虽有轻微下降但仍在可接受的范围内。

锌即使在很小的浓度下，对AA6000合金的阳极氧化性能也有负面影响。从锌的污染作用看来，Zn的含量应保持在低限以便使合金更易回收且节省铸造浇注场的费用。另外，锌含量高达至少0.7％(重量)时对耐蚀性有正面影响，但因上述原因锌量优选介于0.10-0.18％(重量)。

尽管铜可以高达0.50％(重量)存在，但优选铜含量低了0.01％(重量)，为的是能具有尽可能最好的可挤压性。在某些情况下，为了控制腐蚀电位，必须往合金中加铜，降低产品的负电性，避免制品电化腐蚀的侵蚀。现已发现在大约100mV下，对于增加每个铜的百分比％时，铜都会提高腐蚀电位，但同时也显著降低可挤压性。

本发明还涉及通过挤压和基于本发明的铝合金所获得的铝制品。