本发明属于金属材料冶炼技术领域,具体涉及一种耐腐蚀铝合金及其制备工艺。
背景技术:
铝合金是以铝为基的合金总成,主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土合金,其中铝硅合金又有简单铝硅合金,其不能热处理强化,力学性能较低,铸造性能好,还有特殊铝硅合金,其可处理强化,力学性能较高,铸造性能良好。
随着对铝合金材料研究的深入,现有铝合金材料种类较多,各种铝合金材料的性能也存在较大的差异,而现阶段对于铝合金材料的耐腐蚀性能要求较高,因此如何提高铝合金材料的耐腐蚀性能成为了目前急需解决的问题。
技术实现要素:
针对现有技术如何提高铝合金材料的耐腐蚀性能的问题,本发明的目的在于提供一种耐腐蚀铝合金及其制备工艺,具有内应力低,耐腐蚀性能好的优点。
本发明采用的技术方案如下:一种耐腐蚀铝合金及其制备工艺,按重量份数计,所述铝合金包括以下组分:al80-90份、mg1-3份、zn3.5-7.5份、cu0.8-3.2份,si2-6份,cr0.1-0.5份,sc0.12-0.18份。
通过以上技术方案,铝合金中的cr能够细化晶粒,阻止再结晶形核和长大过程,起强化作用,能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性,合金中的sc能显著细化合金的铸态晶粒,强烈钉扎组织,抑制再结晶,并阻止再结晶晶粒长大,改善合金的腐蚀性能与焊接性能,将铝合金铸锭升温至500℃以上,保温2-6小时,急速淬入60-100℃的水中,消除一部分铸锭产生的残余应力。
优选的,按重量份数计,所述铝合金包括以下组分:al82-88份、mg1.5-2.5份、zn5-6份、cu1.6-2.2份,si3-5份,cr0.2-0.4份,sc0.14-0.16份。
更为优选的,按重量份数计,所述铝合金包括以下组分:al86份、mg2份、zn5.5份、cu1.8份,si4份,cr0.3份,sc0.15份。
一种耐腐蚀铝合金的制备工艺,包括以下步骤:
(1)熔炼,按重量份数将al、mg、zn、cu、si、cr和sc置于熔炼炉内熔炼,熔炼炉内铝合金熔融液温度控制在650-750℃并保温;
(2)将合金浇铸至已预热的铸模,得到合金铸锭;
(3)在真空条件下,将铝合金铸锭升温至500℃以上,保温2-6小时,急速淬入60-100℃的水中,再自然冷却至室温;
(4)对铝合金铸锭进行低温回火,随后保温。
优选的,步骤(1)中,所述保温的时间为40-80分钟。
优选的,步骤(2)中,所述预热温度为500-600℃。
优选的,步骤(4)中,所述低温回火的温度为160-250℃,随后保温时间为5-10h。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:(1)铝合金中的cr能够细化晶粒,阻止再结晶形核和长大过程,起强化作用,能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性;(2)合金中的sc能显著细化合金的铸态晶粒,强烈钉扎组织,抑制再结晶,并阻止再结晶晶粒长大,改善合金的腐蚀性能与焊接性能;(3)将铝合金铸锭升温至500℃以上,保温2-6小时,急速淬入60-100℃的水中,消除一部分铸锭产生的残余应力。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
实施例1
一种耐腐蚀铝合金及其制备工艺,其特征在于,按重量份数计,所述铝合金包括以下组分:al80份、mg1份、zn3.5份、cu0.8份,si2份,cr0.1份,sc0.12份。
一种耐腐蚀铝合金的制备工艺,包括以下步骤:
(1)熔炼,按重量份数将al、mg、zn、cu、si、cr和sc置于熔炼炉内熔炼,熔炼炉内铝合金熔融液温度控制在650℃并保温,所述保温的时间为40分钟;
(2)将合金浇铸至已预热的铸模,得到合金铸锭,所述预热温度为500℃;
(3)在真空条件下,将铝合金铸锭升温至500℃以上,保温2小时,急速淬入60℃的水中,再自然冷却至室温;
(4)对铝合金铸锭进行低温回火,随后保温,所述低温回火的温度为160℃,随后保温时间为5h。
实施例2
一种耐腐蚀铝合金及其制备工艺,其特征在于,按重量份数计,所述铝合金包括以下组分:al82份、mg1.5份、zn5份、cu1.6份,si3份,cr0.2份,sc0.14份。
一种耐腐蚀铝合金的制备工艺,包括以下步骤:
(1)熔炼,按重量份数将al、mg、zn、cu、si、cr和sc置于熔炼炉内熔炼,熔炼炉内铝合金熔融液温度控制在750℃并保温,所述保温的时间为80分钟;
(2)将合金浇铸至已预热的铸模,得到合金铸锭,所述预热温度为600℃;
(3)在真空条件下,将铝合金铸锭升温至500℃以上,保温6小时,急速淬入100℃的水中,再自然冷却至室温;
(4)对铝合金铸锭进行低温回火,随后保温,所述低温回火的温度为250℃,随后保温时间为10h。
实施例3
一种耐腐蚀铝合金及其制备工艺,其特征在于,按重量份数计,所述铝合金包括以下组分:al86份、mg2份、zn5.5份、cu1.8份,si4份,cr0.3份,sc0.15份。
其制备工艺如实施例1。
实施例4
一种耐腐蚀铝合金及其制备工艺,其特征在于,按重量份数计,所述铝合金包括以下组分:al88份、mg2.5份、zn6份、cu2.2份,si5份,cr0.4份,sc0.16份。
其制备工艺如实施例1。
实施例5
一种耐腐蚀铝合金及其制备工艺,其特征在于,按重量份数计,所述铝合金包括以下组分:al90份、mg3份、zn7.5份、cu3.2份,si6份,cr0.5份,sc0.18份。
其制备工艺如实施例1。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式,任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化,凡是与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本发明的保护范围之内。