專利名稱：一種新型抑爆材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種耐腐蝕的用于易燃易爆液體或氣體儲存器內的抑爆填充材料，屬 于功能性鋁合金材料。
背景技術：
本公司的早期申請92102437. 1公開了一種用于易燃易爆物品的抑爆材料，提供 一種抑制容器內易燃流體燃燒與爆炸的網狀和球狀抑爆材料。該材料的化學重量百分比 為Mn 為 0. 8 1. 8，Fe 為 0. 3 0. 7，Si 為 0. 3 0. 6，Cu 為 0. 1 0. 2，Zn 為 0. 1，Mg 為 0. 03 0. 1，Al為余量。網狀抑爆材料由切縫并擴展之后的鋁箔疊制或繞制成型，層與層 之間的網格以相同方向交錯疊合，若干網格相互間形成無序交錯結構，為蜂窩狀孔隙結構 的若干層疊合體；球狀抑爆材料由切縫并擴展之后的鋁箔制成，外表面平滑，內部為蜂窩狀 孔隙結構。在實踐中研究發現，這種材料的屈服強度、抗拉強度、延展率均有待于提高，脆性 有待于降低，使用過程中易出現碎片，會造成油路堵塞等危險；而為了降低擠壓成型的生產 費用，降低擠壓成型壓力和提高擠壓成型速度均要求優良的延展性。由此可見，使用的鋁合金抑爆材料必須具有高延展性，優異的耐腐蝕性，并具有合 乎要求的強度。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于易燃易爆液體或氣體儲存器內的鋁合金抑爆填 充材料，該材料具有優異的耐腐蝕性和高延展性，同時還保持著合乎需要的高強度。根據本 發明，抑爆材料中的各合金材料必須以各自規定的量存在，其原因如下硅Si通過沉淀硬化作用，提高鋁合金的強度。當硅存在時，其強化作用是顯著 的。但是，過分的硅含量不僅提高合金的液相線溫度，不利于合金的熔煉與鑄造，而且降低 抑爆材料的成形性。因此，較大的硅含量是不希望的，在本發明中，硅含量宜控制在0. 05 0. 15% (重量)。銅Cu固溶強化合金基體相，能夠促進材料的強度，所以銅的含量必須為0. 3% (重 量)或更高，但是，當銅含量超過0.7% (重量)時，會嚴重惡化合金材料的抗腐蝕性。因 此，將銅的含量控制在0. 3 0. 7% (重量)。錳Mn能阻止鋁合金的再結晶過程，提高再結晶溫度，顯著細化再結晶晶粒，并通 過MnAl6溶解雜質鐵，減小鐵的有害影響。錳與鎂相配合可提高材料的強度，但是過分的錳 含量，將影響材料的延展性，所以錳含量必須為0. 8 1. (重量)。鎂Mg與硅形成硅化鎂化合相，沉淀在鋁合金基體中提高強度。因此，鎂含量必須 大于0.8% (重量)，但是，鎂含量大于1.2% (重量)將不進一步提供沉淀作用。鉻Cr的含量宜在0. 1 0. 5% (重量)之間，鉻的增加使材料的耐腐蝕性增加，但 是犧牲了材料的部分延展性，但是上述范圍的鉻使材料的延展性仍在可接受的范圍內。并 且，鉻與錳配合可以抑制晶粒粗化，為此，其含量也應大于0. 3% (重量)，因此，本發明鉻含量為0.1 0.5% (重量)，優選0.3 0.5% (重量)。Mn和Cr的含量之和必須不大于1. 2 %，以保證材料的強度得到提高，而不引起材 料性能的負面影響。當Mn和Cr的含量之和超過1. 2%時，粗顆粒的Al-Mn-Cr化合物的沉 淀顯著的降低材料的延伸率。當抑爆材料的加工需要進行熱軋或低溫退火時，加入適量的鋯&可以使產品產 生完全的重結晶，從而增加材料的強度，但是隨著鋯元素的增加材料的可成形性下降，因 此，鋯的含量應小于0.08% (重量)。鈦Ti可以使結晶組織細化，抑制裂紋和其它缺陷的產生，加工時變形均勻，性能 優異，成品強度和伸展率較高，將鈦的含量控制在0. 03 0. 18% (重量)還可以使耐腐蝕 性達到最佳，同時，當鈦含量在0. 03 0. 05% (重量)范圍內時，還可以保證抑爆材料的韌 性。硼(B)同樣可以增加材料的強度和延伸率，但是其含量必須保持在一定的范圍 內，如0. 0005 0. 005% (范圍)，以保證材料具有良好的韌性。鐵Fe是鋁合金材料中不可避免存在的雜質元素，形成Al-Fe-Si化合物，以顆粒 形狀分散于合金基體中，引起延展性和耐腐蝕性的不希望的負面影響。因此，鐵的含量應 盡可能的低，考慮到實際操作的困難，鐵含量的上限應不超過0.2% (重量)，優選控制在 0. 06 0. 2% (重量)。鋅Zn的含量應維持在0.05 (重量)范圍內，優選0. 06 0. 5% (重量)， 進一步控制在0. 1 0.2% (重量)范圍內。本發明提供一種用于易燃易爆液體或氣體儲存器內的鋁合金抑爆填充材料，該材 料具有優異的耐腐蝕性和高延展性，同時還保持著合乎需要的高強度，該材料為網狀或球 狀，具有蜂窩孔隙結構，其化學成分為Si 0.05 0. 15% (重量)，Cu 0.3 0.7% (重 量)，Mn 0.8 1. (重量)，Mg 0. 8 1.2% (重量)，CrO. 1 0.5% (重量)，優選 0.3 0.5% (重量)，Ti 0.03 0. 18% (重量)，Fe 小于 0. 2% (重量)，Ζη 0. 05 (重量)，余量為Al。為了進一步增加材料的強度，還可以加入&小于0.08% (重量)。本發明的抑爆材料增強了耐腐蝕性和延展性，不易出現碎片，避免了油路堵塞等危險。
具體實施例方式本發明是對本公司早期發明的改進，重點在于抑爆材料合金的基本組成，其具體 制造方法不再贅述。下面詳細敘述材料的機械特性和耐腐蝕性與材料的組成的關系，研究結果參見下表。合金材料的成分及含量列于表1，其中1-5為本發明的材料成分的實施例，A為現 有技術的抑爆材料的成分。表中合金材料的組成用％ (重量)表示，余量為鋁和0. 02% (重 量)的不可避免的雜質。表1抑爆材料的組成
權利要求
一種新型抑爆材料，該材料為網狀或球狀，具有蜂窩孔隙結構，其化學成分為Si 0.05～0.15％(重量)，Cu 0.3～0.7％(重量)，Mn 0.8～1.1％(重量)，Mg 0.8～1.2％(重量)，Cr 0.1～0.5％(重量)，Mn和Cr的含量之和小于1.2％(重量)，Ti 0.03～0.18％(重量)，Fe小于0.2％(重量)，Zn 0.05～1％(重量)，余量為Al。
2.根據權利要求1所述的抑爆材料，其中還包括&，其含量小于0.08%(重量)。
3.根據權利要求1所述的抑爆材料，其中Fe含量控制在0.06 0. 2% (重量)。
4.根據權利要求1所述的抑爆材料，其中Zn優選0.06 0. 5% (重量)。
5.根據權利要求1所述的抑爆材料，其中Cr優選0.3 0. 5% (重量)。
6.根據權利要求1所述的抑爆材料，還可以包括B，其含量在0.0005 0.005%(重 量)之間。
全文摘要
本發明涉及一種用于易燃易爆液體或氣體儲存器內的新型抑爆填充材料，該材料具有高延展性，同時還保持著合乎需要的高強度，該材料為網狀或球狀，具有蜂窩孔隙結構，其化學成分為Si 0.05～0.15％(重量)，Cu 0.3～0.7％(重量)，Mn 0.8～1.1％(重量)，Mg 0.8～1.2％(重量)，Cr 0.1～0.5％(重量)，Mn和Cr的含量之和小于1.2％(重量)，Ti 0.03～0.18％(重量)，Fe小于0.2％(重量)，Zn 0.05～1％(重量)，余量為Al。
文檔編號C22C21/08GK101956104SQ201010193059
公開日2011年1月26日 申請日期2010年6月4日 優先權日2010年6月4日
發明者黃曉東 申請人:上海華篷防爆科技有限公司