一种耐应力腐蚀铝合金的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及材料工程领域，特别是一种耐应力腐蚀铝合金。
【背景技术】
[0002] 铝合金具有质量轻、原料易得等优点，现已逐步应用于在海洋作业设备当中。目前 海洋作业设备用铝合金虽然具有一定的耐腐蚀性能，但是在铝合金的耐蚀性测定过程中， 往往以铝合金完全浸没海水为前提条件或是在盐雾状态下进行评价。实际上，海洋作业设 备的铝合金经常处于海水-空气界面上，这种两相交界处的腐蚀情况较完全浸没海水的状 况更加严重，目前很少有铝合金能应对这种情况。另外，海洋作业设备用铝合金经常会受到 各种应力载荷，因此应力腐蚀性也是此领域铝合金必须要考虑到的一个指标。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种铝合金，表面光滑，硬度范围 更高，耐应力腐蚀性好，能够广泛用于各种海洋作业设备制造。
[0004] 本发明提供的一种铝合金，按重量百分比包括以下组分：Si : 0.40-0.44%，Mg: 0.64-0.66% ,Cu：0.02% ,Fe :0.23-0.25% , Sr :0.02-0.03% ,La： 0.14% ,Nd：0.18% ,Ζη： 0.03-0.05%，Ti :0.02-0.05%，其余为Al。
[0005] 优选地，Mg、La、Zn 的质量比为:Mg:La:Zn = 64:14:3。
[0006] 优选地，Mg、La、Zn 的质量比为:Mg:La:Zn = 66:14:5。
[0007] 优选地，Mg、La、Zn 的质量比为:Mg:La:Zn = 65:14:5。
[0008] 所述铝合金的表面粗糙度为1 · Sum。
[0009] 所述铝合金的硬度为10-13HW。
[0010] 本发明提供的一种铝合金，与传统的铝合金相比，表面更加光滑，粗糙度可达 1.8um，无明显凹陷，不易产生腐蚀，使用年限更长，硬度更高，此外通过合理的配伍和配比， 可以使铝合金在海水-空气界面处仍能表现出良好的耐应力腐蚀特性。
【具体实施方式】
[0011] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细说明。
[0012] 实施例1
[0013] 本实施例中铝合金中各组分重量百分比如下：Si : 0.40 %，Mg: 0.64%，Cu: 0.02 %， Fe:0.23%，Sr :0.03%，La:0.14%，Nd:0.18%，Ζη:0·03%，Ti :0.05%，其余为A1。
[0014]利用上述组分制备铝合金型材成品，具体制备方法为:将各组分混合均匀后，在铝 棒炉内均质化处理，提升整体性能的均匀性，使材料兼具适当的硬度和韧性，然后经空气冷 却，在450-500 °C进行铸锭加热，然后送入挤压机挤压，挤压筒的温度在400 °C ± 10 °C，挤压 速度3-6m/min，挤压后进行水雾淬火，后经断切、冷床冷却、拉伸、矫直后进行人工时效，保 温温度为250°C±10°C，时间180min，得到铝合金成品。经测试，错合金成品的硬度(HW)为 10。表面粗糙度为1.8um，型材厚度可达3mm。
[0015] 此外，还可以利用上述组分，采用本领域公知的模具将铝合金制备成各种海洋作 业设备的零部件。如船舰、水上飞机的舱板、水下探测设备的机械手部件等等。此部分为本 领域常规技术，本发明中不再详述。
[0016] 实施例2
[0017] 本实施例中铝合金中各组分重量百分比如下：Si : 0.44%，Mg: 0.66 %，Cu: 0.02 %， Fe:0.25%，Sr :0.02%，La:0.14%，Nd:0.18%，Ζη:0·05%，Ti :0.02%，其余为A1。
[0018] 利用上述组分制备铝合金型材成品，具体制备方法为:将各组分混合均匀后，在铝 棒炉内均质化处理，提升整体性能的均匀性，使材料兼具适当的硬度和韧性，然后经空气冷 却，在450-500 °C进行铸锭加热，然后送入挤压机挤压，挤压筒的温度在400 °C ± 10 °C，挤压 速度3-6m/min，挤压后进行水雾淬火，后经断切、冷床冷却、拉伸、矫直后进行人工时效，保 温温度为250°C±10°C，时间180min，得到铝合金成品。经测试，错合金成品的硬度(HW)为 10。表面粗糙度为1.8um，型材厚度可达3mm。
[0019] 此外，还可以利用上述组分，采用本领域公知的模具将铝合金制备成各种海洋作 业设备的零部件。如船舰、水上飞机的舱板、水下探测设备的机械手部件等等。此部分为本 领域常规技术，本发明中不再详述。
[0020] 实施例3
[0021] 本实施例中铝合金中各组分重量百分比如下：Si : 0.42 %，Mg: 0.65 %，Cu: 0.02 %， Fe:0.24%，Sr :0.03%，La:0.14%，Nd:0.18%，Ζη:0·05%，Ti :0.04%，其余为A1。
[0022] 利用上述组分制备铝合金型材成品，具体制备方法为:将各组分混合均匀后，在铝 棒炉内均质化处理，提升整体性能的均匀性，使材料兼具适当的硬度和韧性，然后经空气冷 却，在450-500 °C进行铸锭加热，然后送入挤压机挤压，挤压筒的温度在400 °C ± 10 °C，挤压 速度3-6m/min，挤压后进行水雾淬火，后经断切、冷床冷却、拉伸、矫直后进行人工时效，保 温温度为250°C±10°C，时间180min，得到铝合金成品。经测试，错合金成品的硬度(HW)为 10。表面粗糙度为1.8um，型材厚度可达3mm。
[0023] 此外，还可以利用上述组分，采用本领域公知的模具将铝合金制备成各种海洋作 业设备的零部件。如船舰、水上飞机的舱板、水下探测设备的机械手部件等等。此部分为本 领域常规技术，本发明中不再详述。
[0024] 对比例1
[0025] 本实施例中铝合金中各组分重量百分比如下：Si:0.32%，Mg:070%，Cu:0.04%， Fe:0.26%，Sr :0.05%，La:0.22%，Nd:0.26%，Ζη:0·02%，Ti :0.08%，其余为Al。
[0026] 利用上述组分制备铝合金型材成品，具体制备方法为:将各组分混合均匀后，在铝 棒炉内均质化处理，提升整体性能的均匀性，使材料兼具适当的硬度和韧性，然后经空气冷 却，在450-500 °C进行铸锭加热，然后送入挤压机挤压，挤压筒的温度在400 °C ± 10 °C，挤压 速度3-6m/min，挤压后进行水雾淬火，后经断切、冷床冷却、拉伸、矫直后进行人工时效，保 温温度为250°C±10°C，时间180min，得到铝合金成品。经测试，铝合金成品的硬度(HW)为8。 表面粗糙度为3um，型材厚度可达3mm〇
[0027] 对比例2
[0028] 本实施例中铝合金中各组分重量百分比如下：Si:0.50%，Mg:0.55%，Cu:0.01%， Fe:0.18%，Sr:0.01%，La:0.10%，Nd:0.14%，Zn:0.03%，Ti:0.03%，其余为A1。
[0029] 利用上述组分制备铝合金型材成品，具体制备方法为:将各组分混合均匀后，在铝 棒炉内均质化处理，提升整体性能的均匀性，使材料兼具适当的硬度和韧性，然后经空气冷 却，在450-500 °C进行铸锭加热，然后送入挤压机挤压，挤压筒的温度在400 °C ± 10 °C，挤压 速度3-6m/min，挤压后进行水雾淬火，后经断切、冷床冷却、拉伸、矫直后进行人工时效，保 温温度为250°C±10°C，时间180min，得到铝合金成品。经测试，铝合金成品的硬度(HW)为8。 表面粗糙度为3um。
[0030] 试验例1
[0031] 将实施例1~3、对比例1~2中的铝合金成品制备成标准应力腐蚀试验用试件，将 试件置入容器内固定，容器内注入3.5%NaCl海水，直至达到试件中部为止，以此模拟海水 两相交界环境。对试件加载55MPa载荷，测试其发生断裂的时间。
[0032]表1 ·铝合金应力腐蚀性能 rnrml
[0034] 由上述结果可知，本发明提供的铝合金具有良好的耐应力腐蚀性能。
[0035] 以上对本发明所提供的一种耐应力腐蚀铝合金进行了详细介绍。本文中应用了具 体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发 明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前 提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰。这些改进和修饰也应当落入本发明权利要求 的保护范围内。
【主权项】
1. 一种耐应力腐蚀铝合金，其特征在于，按重量百分比包括以下组分：31:0.40- 0.44% ,Mg：0.64-0.66% ,Cu:0.02% ,Fe：0.23-0.25% ,Sr ：0.02-0.03% ,La：0.14% ,Nd： 0.18%，Ζη:0·03-0·05%，Ti:0.02-0.05%，其余为Al。2. 根据权利要求1所述的耐应力腐蚀铝合金，其特征在于，Mg、La、Zn的质量比为:Mg: La：Zn = 64:14:3〇3. 根据权利要求1所述的耐应力腐蚀铝合金，其特征在于，Mg、La、Zn的质量比为:Mg: La：Zn = 66:14:5〇4. 根据权利要求1所述的耐应力腐蚀铝合金，其特征在于，Mg、La、Zn的质量比为:Mg: La：Zn = 65:14:5〇5. 根据权利要求1所述的耐应力腐蚀铝合金，其特征在于，所述铝合金的表面粗糙度为 1.8um〇6. 根据权利要求1所述的耐应力腐蚀铝合金，其特征在于，所述铝合金的硬度为10-13冊。
【专利摘要】本发明公开了一种耐应力腐蚀铝合金，按重量百分比包括以下组分：Si：0.40-0.44％，Mg：0.64-0.66％，Cu：0.02％，Fe：0.23-0.25％，Sr：0.02-0.03％，La：0.14％，Nd：0.18％，Zn：0.03-0.05％，Ti：0.02-0.05％，其余为Al。该铝合金表面光滑，硬度范围更高，耐应力腐蚀性好，能够广泛用于各种海洋作业设备制造。
【IPC分类】C22C21/08
【公开号】CN105624486
【申请号】CN201610133987
【发明人】刘书元
【申请人】青岛源之林农业科技开发有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月9日