一種耐腐蝕的鋁合金及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種耐腐蝕的鋁合金及制備方法，其組成按重量百分比為，1.8-2.0％的硅、0.5-1.0％的錳、0.8-1.2％的銅、0.05-0.1％的鈦、0.03-0.05％的鈮、0.3-0.35％的釩、0.1-0.2％的錳、0.01-0.03％的釹、0.001-0.003％的鉍、0.3-0.5％的鎂、0.003-0.005％的硼、0.1-0.3％的鎳、0.1-0.3％的鉻、0.1-0.3％的鋯、0.05-0.08％的錫、0.001-0.003％的鑭及余量為鋁。在本技術方案中，通過在鋁元素中加入鈦、鋯、鈮元素使得鋁合金組織晶粒細小均勻，并通過加入硼、鎳、釩、錫和銅元素，提高了鋁合金的耐腐蝕性能。
【專利說明】一種耐腐蝕的鋁合金及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋁合金領域，特別是指一種汽車用的耐腐蝕的鋁合金及其制備方法。
【背景技術】
[0002]汽車上所用的散熱器、冷凝器等熱交換器，現已經使用輕質且熱傳導效率好的鋁合金替代了貴重且密度大的銅及銅合金材料。而汽車運動過程中，熱交換器會受到很強的震動，但熱交換器為了提高散熱效果，均采用的是薄的板材加工而成，這就要求制造熱交換器的鋁合金具有高強度和韌性。
[0003]熱交換器在使用過程中，因外側同內側面對的環境不同，為了提高熱交換器的防腐蝕性能，現使用的技術是在熱交換器的管壁內側和外側均疊加犧牲防腐蝕層。對于內側的犧牲防腐蝕層，因為厚度有限，當該防腐蝕層被腐蝕后，就會直接面對鋁合金材料，因此，為了提高熱交換器的使用壽命，提高鋁合金材料的耐腐蝕性能是最佳的選擇。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種汽車熱交換器用的耐腐蝕的鋁合金材料，通過本技術方案，能夠提高熱交換器的耐腐蝕性能。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種耐腐蝕的鋁合金，其組成按重量百分比為，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 %的錳、0.8-1.2 % 的銅、0.05-0.1 % 的鈦、0.03-0.05 % 的鈮、0.3-0.35 % 的釩、0.1-0.2 % 的錳、0.01-0.03% 的釹、0.001-0.003% 的鉍、0.3-0.5% 的鎂、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的鎳、0.1-0.3%的鉻、0.1-0.3%的鋯、0.05-0.08%的錫、0.001-0.003%的鑭及余量為鋁。
[0007]所述鋁合金材料還包括有0.1-0.2%的鈣及0.1-0.3%的鐵。
[0008]一種耐腐蝕的鋁合金制備方法，
[0009]配料；
[0010]熔煉，將材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數量的鋁進行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫0.5-1小時，以至少30°C/分鐘降溫100°C，再升溫至750±20°C后保溫0.2-0.5小時，再進行恒溫700°C澆鑄并降溫到130_150°C成鋁合金徒;
[0011]淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫2-4小時后進行軋制成成品。
[0012]所述配料為，按重量百分比為，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 %的錳、0.8-1.2%的銅、0.05-0.1 % 的鈦、0.03-0.05 % 的鈮、0.3-0.35% 的釩、0.1-0.2% 的錳、0.01-0.03% 的釹、0.001-0.003% 的鉍、0.3-0.5% 的鎂、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的鎳、0.1-0.3 % ^鉻、0.1-0.3%的鋯、0.05-0.08%的錫、0.001-0.003%的鑭及余量為鋁。
[0013]所述降溫過程分二個階段，第一個階段為勻速降溫至400-430°C，降溫速度為25-300C /分鐘；第二個階段為快速降溫至130-150°C，速度為2V /秒。
[0014]所述的錫和銅是以錫銅合金方式加入。
[0015]所述的鈦、鈮、釩、鋯、鑭分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鑭鋁合金的方式加入。
[0016]本發明同現有技術相比的有益效果是:
[0017]在本技術方案中，通過在鋁元素中加入鈦、鋯、鈮元素使得鋁合金組織晶粒細小均勻，并通過加入硼、鎳、釩、錫和銅元素，提高了鋁合金的耐腐蝕性能。
[0018]另一方面，本申請通過在鋁合金液進行澆鑄前進行0.5-1小時恒溫孕育，再以至少30°C /分鐘速度降溫100°C，然后再升溫至孕育溫度進行澆鑄，使得鋁合金液組織晶粒的生長在澆鑄前受到抑制，使得某些晶粒生長的加速度被去掉，然后再升溫，使得鋁合金組織內的晶粒排列更均勻。
【具體實施方式】
[0019]以下通過實施例來詳細說明本發明技術方案，應當理解的是，以下的實施例僅能用來解釋本發明而不能解釋為是對本發明的限制。
[0020]一種耐腐蝕的鋁合金，其組成按重量百分比為，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 %的錳、0.8-1.2 % 的銅、0.05-0.1 % 的鈦、0.03-0.05 % 的鈮、0.3-0.35 % 的釩、0.1-0.2 % 的錳、0.01-0.03% 的釹、0.001-0.003% 的鉍、0.3-0.5% 的鎂、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的鎳、0.1-0.3%的鉻、0.1-0.3%的鋯、0.05-0.08%的錫、0.001-0.003%的鑭及余量為鋁。
[0021]所述鋁合金材料還包括有0.1-0.2%的鈣及0.1-0.3%的鐵。
[0022]一種耐腐蝕的鋁合金制備方法，
[0023]配料；所述配料為，按重量百分比為，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 %的錳、0.8-1.2%的銅、0.05-0.1 % 的鈦、0.03-0.05% 的鈮、0.3-0.35% 的釩、0.1-0.2% 的錳、0.01-0.03 %的釹、0.001-0.003 % 的鉍、0.3-0.5 % 的鎂、0.003-0.005 % 的硼、0.1-0.3 % 的鎳、0.1-0.3%的鉻、0.1-0.3%的鋯、0.05-0.08%的錫、0.001-0.003%的鑭及余量為鋁。所述的錫和銅是以錫銅合金方式加入。
[0024]所述的鈦、鈮、釩、鋯、鑭分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鑭鋁合金的方式加入。
[0025]熔煉，將材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數量的鋁進行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫0.5-1小時，以至少30°C /分鐘降溫100°C，再升溫至750±20°C后保溫0.2-0.5小時，再進行恒溫700°C澆鑄并降溫到130_150°C成鋁合金徒;
[0026]淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫2_4小時后進行軋制成成品。
[0027]所述降溫過程分二個階段，第一個階段為勻速降溫至400-430°C，降溫速度為25-30°C /分鐘；第二個階段為快速降溫至130-150°C，速度為2°C /秒。之所以分兩個階段降溫是因為，若開始的降溫速度過快會引起鋁合金錠的組織產生分層而影響強度，后期的快速降溫是保證鋁合金內部組織均勻，不減少粗晶粒的出現。
[0028]本申請的以下實施例僅為鋁合金的組成不同，而制備方法相同，因此，在以下的實施例中，僅說明鋁合金的組成，而對制備方法不進行重復說明。
[0029]實施例1
[0030]一種耐腐蝕鋁合金，按重量百分比為，1.8%的硅、0.5%的錳、0.8%的銅、0.05%的鈦、0.03%的鈮、0.3%的釩、0.1 %的錳、0.01%的釹、0.001%的鉍、0.3%的鎂、0.003%的硼、0.1 %的鎳、0.1 %的鉻、0.1 %的鋯、0.05%的錫、0.001%的鑭及余量為鋁。
[0031]實施例2
[0032]一種耐腐蝕鋁合金，按重量百分比為，2.0 %的硅、1.0 %的錳、1.2%的銅、0.1%的鈦、0.05%的鈮、0.35%的釩、0.2%的錳、0.03%的釹、0.003%的鉍、0.5%的鎂、0.005%的硼、0.3%的鎳、0.3%的鉻、0.3%的鋯、0.08%的錫、0.003%的鑭及余量為鋁。
[0033]實施例3
[0034]一種耐腐蝕鋁合金，按重量百分比為，1.85%的硅、0.8%的錳、1.0 %的銅、0.06%的鈦、0.035 %的鈮、0.32 %的釩、0.15 %的錳、0.022 %的釹、0.0017 %的鉍、0.42 %的鎂、0.004 % 的硼、0.2 % 的鎳、0.2 % 的鉻、0.25 % 的鋯、0.06 % 的錫、0.0015 % 的鑭、0.35 % 的鎂、0.1 %的鈣及0.15%的鐵余量為鋁。
【權利要求】
1.一種耐腐蝕的鋁合金，其特征在于:其組成按重量百分比為，1.8-2.0%的硅、0.5-1.0 % 的錳、0.8-1.2 % 的銅、0.05-0.1 % 的鈦、0.03-0.05 % 的鈮、0.3-0.35 % 的釩、0.1-0.2% 的錳、0.01-0.03% 的釹、0.001-0.003% 的鉍、0.3-0.5% 的鎂、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的鎳、0.1-0.3% 的鉻、0.1-0.3% 的鋯、0.05-0.08% 的錫、0.001-0.003 % 的鑭及余量為招。
2.根據權利要求1所述的耐腐蝕的鋁合金，其特征在于:所述鋁合金材料還包括有0.1-0.2% 的鈣及 0.1-0.3% 的鐵。
3.一種耐腐蝕的鋁合金制備方法，其特征在于: 配料； 熔煉，將材料中的錫銅合金、鎳及鉻及一半數量的鋁進行熔煉成液體后加入其它材料及余下的鋁，并升溫到750±20°C后保溫0.5-1小時，以至少30°C /分鐘降溫100°C，再升溫至750±20°C后保溫0.2-0.5小時，再進行恒溫700°C澆鑄并降溫到130_150°C成鋁合金錠； 淬火，將鋁合金錠在550±20°C淬火爐中保溫2-4小時后進行軋制成成品。
4.根據權利要求3所述的耐腐蝕的鋁合金制備方法，其特征在于:所述配料為，按重量百分比為，1.8-2.0% 的硅、0.5-1.0% 的錳、0.8-1.2% 的銅、0.05-0.1% 的鈦、0.03-0.05%的鈮、0.3-0.35% 的釩、0.1-0.2% 的錳、0.01-0.03% 的釹、0.001-0.003% 的鉍、0.3-0.5%的鎂、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的鎳、0.1-0.3% 的鉻、0.1-0.3% 的鋯、0.05-0.08%的錫、0.001-0.003%的鑭及余量為鋁。
5.根據權利要求3所述的耐腐蝕的鋁合金制備方法，其特征在于:所述降溫過程分二個階段，第一個階段為勻速降溫至400-430°C，降溫速度為25-30°C /分鐘；第二個階段為快速降溫至130-150°C，速度為2V /秒。
6.根據權利要求3所述的耐腐蝕的鋁合金制備方法，其特征在于:所述的錫和銅是以錫銅合金方式加入。
7.根據權利要求4所述的耐腐蝕的鋁合金制備方法，其特征在于:所述的鈦、鈮、釩、鋯、鑭分別是以鈦鋁合金、鈮鋁合金、釩鋁合金、鋯鋁合金及鑭鋁合金的方式加入。
【文檔編號】C22C1/02GK104313406SQ201410543526
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月14日 優先權日:2014年10月14日
【發明者】周歡 申請人:周歡