一種高鎂低矽富含錳鉻的耐蝕鋁合金的製作方法
2023-11-10 01:49:37
專利名稱：一種高鎂低矽富含錳鉻的耐蝕鋁合金的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高鎂低矽富含錳鉻的耐蝕鋁合金，屬鋁合金設計技術領域。
然而，現行生產的6063合金型材在應用於耐蝕性要求高的工業環境(如石化、石油、海洋等環境)時，常常不能滿足用戶要求。例如用現有的6063合金型材(裸材，未陽極氧化)進行鹽霧腐蝕試驗時，在12小時內即出現點蝕，在24小時內即出現大面積腐蝕斑；因此，當要求長時間耐蝕時，就需要對6063合金型材進行陽極氧化處理並用鉻酸鹽等進行封孔處理，但這樣一來，除增加了使用成本外，還對環境保護造成了壓力。
另一方面，如果不用6063等鋁合金而用鋁錳系(3000系)合金和鋁鎂系(5000系)合金(並稱為防鏽鋁合金)來加工斷面形狀複雜及需要一定強韌性匹配的型材時，也存在一些問題。鋁錳系合金耐蝕性與工業純鋁相近，但是用其加工上述型材時，因硬度大，變形時容易開裂，合金在冷變形狀態下有剝落腐蝕傾向。鋁鎂系合金與鋁錳系合金一樣屬熱處理不可強化合金，其強度比鋁錳系合金高，但該系合金有晶間腐蝕與應力腐蝕傾向，尤其在鎂含量高時更是如此。
本發明提出的一種高鎂低矽富含錳鉻的耐蝕鋁合金，含有Mg、Si合金化元素，其特徵在於Mg/Si比大於1.73，並含有Mn、Cr合金化元素，其化學成分為Mg0.6～1.0wt％；Si0.2～0.6wt％；Mn0.1～1.0wt％；Cr0.1～0.4wt％；Fe0～0.3wt％；Cu0～0.2wt％；Zn0～0.25wt％，其它元素單項為0～0.05wt％，其餘為Al。
按不同要求，本發明提出的鋁合金的較佳化學成分可為Mg0.6～0.8wt％；Si0.2～0.4wt％；Mn0.1～0.5wt％；Cr0.1～0.2wt％；Fe0～0.3wt％；Cu0～0.2wt％；Zn0～0.25wt％，其它元素單項為0～0.05wt％，其餘為Al，。
本發明提出的鋁合金的較佳化學成分也可為Mg0.7～0.9wt％；Si0.3～0.5wt％；Mn0.3～0.7wt％；Cr0.2～0.3wt％；Fe0～0.3wt％；Cu0～0.2wt％；Zn0～0.25wt％，其它元素單項為0～0.05wt％，其餘為Al。
本發明提出的鋁合金的較佳化學成分還可為Mg0.8～1.0wt％；Si0.4～0.6wt％；Mn0.5～1.0wt％；Cr0.3～0.4wt％；Fe0～0.3wt％；Cu0～0.2wt％；Zn0～0.25wt％，其它元素單項為0～0.05wt％，其餘為Al。
由於本發明Mg含量比6063合金通常實際採用的Mg含量高，且Mg/Si比大於1.73，並富含Mn、Cr等主加合金元素。通過添加適量的Mn，顯著促進了針狀β-AlFeSi網狀組織轉化成球狀不連續的α-AlFeSi組織；加入適量Mn後，還使Mg2Si相沉澱均勻，從而提高了合金耐蝕性，特別是抗應力腐蝕開裂的能力，此外還提高了再結晶溫度，抑制了晶粒長大。另外通過添加適量的Cr，抑制了Mg2Si相在晶界的析出，使再結晶後的晶粒呈細長狀，因而提高了耐蝕性。
按本發明提出的合金成分、工藝特徵擠壓好型材後，型材(裸材)具有優異的耐蝕性能和力學性能匹配。可用作石化、石油、海洋等各種腐蝕環境條件下的工業建築鋁型材、工業鋁型材、各種電器外殼外保護等，可獲得長期的耐蝕使用壽命。
實施例1～10如下表1所示。其中試件擠壓淬火後均採取人工時效，腐蝕試驗條件均按國標GB2423.17-81。
表1.實施例
權利要求
1.一種高鎂低矽富含錳鉻的耐蝕鋁合金，含有Mg、Si合金化元素，其特徵在於Mg/Si比大於1.73，並含有Mn、Cr合金化元素，其化學成分為Mg0.6～1.0wt％；Si0.2～0.6wt％；Mn0.1～1.0wt％；Cr0.1～0.4wt％；Fe0～0.3wt％；Cu0～0.2wt％；Zn0～0.25wt％，其它元素單項為0～0.05wt％，其餘為Al。
2.如權利要求1中所述的鋁合金，其特徵在於，其化學成分為Mg0.6～0.8wt％；Si0.2～0.4wt％；Mn0.1～0.5wt％；Cr0.1～0.2wt％；Fe0～0.3wt％；Cu0～0.2wt％；Zn0～0.25wt％，其它元素單項為0～0.05wt％，其餘為Al。
3.如權利要求1中所述的鋁合金，其特徵在於，其化學成分為Mg0.7～0.9wt％；Si0.3～0.5wt％；Mn0.3～0.7wt％；Cr0.2～0.3wt％；Fe0～0.3wt％；Cu0～0.2wt％；Zn0～0.25wt％，其它元素單項為0～0.05wt％，其餘為Al。
4.如權利要求1中所述的鋁合金，其特徵在於，其化學成分為Mg0.8～1.0wt％；Si0.4～0.6wt％；Mn0.5～1.0wt％；Cr0.3～0.4wt％；Fe0～0.3wt％；Cu0～0.2wt％；Zn0～0.25wt％，其它元素單項為0～0.05wt％，其餘為Al。
全文摘要
一種高鎂低矽富含錳鉻的耐蝕鋁合金,涉及鋁合金設計技術領域。其特徵在於:Mg/Si比大於1.73,並含有Mn、Cr合金化元素,其化學成分為:Mg:0.6～1.0wt%;Si:0.2～0.6wt%;Mn:0.1～1.0wt%;Cr:0.1～0.4wt%;Fe:0～0.3wt%;Cu:0～0.2wt%;Zn:0～0.25wt%,其它元素單項為0～0.05wt%,其餘為Al。按本發明提出的合金成分、工藝特徵製備的型材具有優異的耐蝕性能和力學性能匹配。該合金性能高,成本底,可用在各種腐蝕環境條件下,並可獲得長期的耐蝕使用壽命。
文檔編號C22C21/08GK1382820SQ02104339
公開日2002年12月4日 申請日期2002年3月1日 優先權日2002年3月1日
發明者李建國, 郭道華 申請人:清華大學, 揚中市華威電器有限公司