一种铝合金及其制备方法与流程

文档序号:15265100发布日期:2018-08-24 23:07阅读:288来源:国知局
本发明属于铝合金制备
技术领域
,具体涉及一种铝合金及其制备方法。
背景技术
:自从人类开始冶炼金属并使用金属制品以来,金属的腐蚀与防护问题也就相伴而来。金属的腐蚀给社会造成的损失是巨大的。据统计,人们每年冶炼出来的金属约有1/10被腐蚀破坏,相当于每年约有1/10的冶炼厂因腐蚀的存在而做了无用功;而1/10被腐蚀破坏的金属所殃及的金属制品的破坏,其损失要远远大于金属本身的价值;而由此造成的停工、停产及人身伤亡的损失更是难以估量的。所以金属腐蚀及防护问题引起了人们的高度重视。锌铝合金是一种新型防腐材料,主要用于金属表面的镀层,与纯锌和纯铝镀层相比,其涂后具有粘附性强,耐磨性和抗腐蚀性更好,施工性能优越等特点,因而得到了较为广泛的应用,并成为人们研究的热点。中国专利申请文献“铝合金及其制备方法(申请公布号:cn105671384a)”公开了一种铝合金及其制备方法,所述铝合金的组分及重量百分数为:zn=4.0-11.0%,mg=2.0-30%,si=0-0.3%,ti=0-0.04%,cu=0-0.2%,zr=0-0.01%,cr=0-0.01%,mn=0-0.01%,fe<0.1%,余量为al及附带的杂质,其中,zn、mg重量比为:zn/mg=2-6,本发明解决了商用7xxx系(如7075、7050、7055等)高强铝合金在阳极氧化处理过程中存在纤维状组织条纹,表面发黄等表面外观缺陷问题,使铝合金集高强度和良好的阳极氧化处理表面外观于一身,进一步提高了现有电子设备机身外壳用铝合金的强度,有效满足电子设备轻薄化发展对机身外壳用铝合金材料的性能要求,同时也能拓展7xxx系高强铝合金的应用领域。但是其耐热和耐酸性能无法满足实际使用时的需求。技术实现要素:本发明提供一种铝合金及其制备方法,以解决在中国专利文献“铝合金及其制备方法(申请公布号:cn105671384a)”公开的铝合金配方基础上,如何优化组分、用量等,提高铝合金的耐热和耐酸性能的技术问题。为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:一种铝合金,以重量份为单位,包括以下原料:铝粉、锌粉、镁粉、硅粉、钛锭、铜粉、锆锭、铬锭、钪锭、锰锭、纳米碳化硅、氧化铈、镍锭、钒锭、钼锭、钨锭;所述铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭的重量比为(24-25):(14-15):(0.05-0.10):(0.06-0.08):(0.3-1.5)。进一步的,所述铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭的重量比为24.3:14.6:0.08:0.07:0.9。进一步的,所述铝合金,以重量份为单位,包括以下原料:铝粉80-120份、锌粉4-11份、镁粉2-3份、硅粉0.1-0.3份、钛锭0.01-0.04份、铜粉0.1-0.2份、锆锭0.005-0.01份、铬锭24-25份、钪锭0.01-0.1份、锰锭0.001-0.01份、纳米碳化硅1-2份、氧化铈0.2-0.3份、镍锭14-15份、钒锭0.05-0.10份、钼锭0.06-0.08份、钨锭0.3-1.5份。本发明还提供一种铝合金的制备方法,包括以下步骤:s1、将铝粉、锌粉、镁粉、硅粉、钛锭、铜粉、锆锭、铬锭、钪锭、锰锭、镍锭、钒锭、钼锭、钨锭在850-950℃熔炼形成合金液,利用氩气罐喷吹氩气,将纳米碳化硅均匀弥散分布在合金液中进行变质处理;s2、向s1中经过变质处理过的合金液加入氧化铈,然后精炼脱氧得到物料a;s3、将物料a进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,将铸件在950-1050℃预热35-45min,再加热40-45min,保温2-3h,然后在清水中进行预冷处理得到物料b,预冷处理的时间为3-4min,清水的温度为37-42℃;s4、将物料b进行淬火处理,淬火处理的温度为760-780℃,淬火处理的时间为4-7min,然后将淬火处理后的铸件升温至180-210℃进行回火处理,回火处理的时间为5-6h,冷却到室温后得到铝合金。本发明具有以下有益效果:(1)由实施例1-3和对比例7的数据可见,施用实施例1-3铝合金的耐热和耐酸性明显提高;同时由实施例1-3的数据可见,实施例1为最优实施例。(2)由实施例2和对比例1-6的数据可见,铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭在制备铝合金中起到了协同作用,协同提高了铝合金的耐热和耐酸性能,这可能是:铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性,又能提高铝合金的抗氧化性和耐腐蚀性,钼能使铝合金的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力,钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。在合金中还加入了一定量的钼和钒。由于钼元素的外层电子为4d55s1,其d亚层5个价电子呈半稳定状态,极易引起电子迁移,所以钼优先溶于固溶体,促使合金内部金属粒子间的键能加大(可形成共价键和金属键);其原子半径彼此不等,当达到平衡时,必然导致晶格的畸变和自由能的降低,这样就大大提高了再结晶的温度,从而有效地提高了材料的热强性,钼是材料中主要的强化元素。当材料在高温下长期运行后,一部分钼会从固溶体内析出,转入碳化物中,造成固溶体中贫钼,从而降低了材料的蠕变性能。为克服此缺点,在铝合金材中同时加入了少量的金属元素钒。钒的外层电子为3d34s2,d亚层电子极不稳定,与碳的亲和力较大,能与碳生成vc和v4c3,它们在铝合金中形成细小、均匀、高度弥散分布的微粒,这些微粒分布在晶内和晶界上,其作用是降低原子扩散的速度,阻碍碳化物的聚集长大,从而提高了热强性。此外,由于钒与碳的亲和力大于钼和铬与碳的亲和力,能阻碍钼和铬由固溶体向碳化物中的转移,避免了固溶体中钼和铬的贫化,达到了稳定基体组织、提高强化效果的目的,要求加入的钒应与钼有一定的比例,过量的钒其碳化物将粗化,反而会降低热强性。钪锭中的sc元素和zr可以生成细小弥散的共格al3(sc,zr)质点可有效地钉扎位错、稳定亚结构、阻止晶界滑移及提高再结晶温度,从而抑制合金的再结晶。此外,al3(sc,zr)质点可明显提高时效硬化效果,使s′相更加弥散均匀析出,由于al3(sc,zr)热稳定性很高,使合金的室温和高温强度同时提高;氧化铈具有独特的4f电子层结构,能够在铝合金表面形成致密均一的氧化膜,赋予铝合金优异的防腐性能。且钪锭中sc元素能提高合金表层氧化膜腐蚀时的电荷转移电阻,使得耐腐蚀性能得到显著提高。在制备本发明的铝合金的过程中,通过控制铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭的重量比为(24-25):(14-15):(0.05-0.10):(0.06-0.08):(0.3-1.5),以铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭作为补强体系,由于本发明的合金铝合金属于高铬、镍系列铝合金,故此将铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭作为补强体系的过程中,以铬锭和镍锭作为主料,其铬元素抗氧化腐蚀的能力强,一方面,该合金表面具有高致密度且与基体结合牢固的cr2o3氧化膜的保护,奥氏体是单晶体。随着温度的增高,奥氏体晶粒长大变粗,晶界总面积随之减少,体系内的自由能降低,金相结构更加稳定。另一方面,利用铬元素和镍元素作为改性体系的主要元素,在铬和镍的协同作用下,使合金中晶粒电极电位升高,为正电位完全钝化,与此同时,因晶界的减少就减少了微电池的数目,从而使电化腐蚀的机率大大降低。电化腐蚀是金属腐蚀的主要原因,而晶间腐蚀则是铝合金的主要腐蚀形式,其磨蚀机理是晶界和晶粒之间在成份组织上的差别造成了电位差,晶粒成为大阴极区,晶界成为小阳极区,以致腐蚀沿晶界发展。电位差愈大,腐蚀也愈迅速,防止的根本措施是使晶粒与晶界的电位相等,电位差趋于零,而铬和镍的作用,使合金中晶粒电极电位升高,有效提高了铝合金的防腐性能。钨是提高本发明铝合金材料硬度的合金元素,其特性为高熔点、与碳的亲合力不强,外层电子排布为5d46s2,d亚层轨道电子空缺多,d电子也参与成键,增强了金属键和晶格的能量,可与金属形成金属化合物等。在溶入固溶体后,以合金渗碳体fe2w4c的形式存在奥氏体中,含钨的合金渗碳体(few)6c的硬度远高于渗碳体fec,故通过控制钨元素与铬锭、镍锭、钒锭、钼锭的加入配比,使钨元素的添加量作为改性体系中,除铬和镍元素外的主要元素,使含钨合金渗碳体在奥氏体内弥散的分布,以达到提高材料耐热的目的。(3)由对比例8-10的数据可见,铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭的重量比不在(24-25):(14-15):(0.05-0.10):(0.06-0.08):(0.3-1.5)范围内时,制得的铝合金的耐热和耐酸性数值与实施例1-3的数值相差甚大,远小于实施例1-3的数值,与现有技术(对比例5)的数值相当。本发明铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭作为补强体系,实施例1-3控制制备铝合金时通过添加铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭的重量比为(24-25):(14-15):(0.05-0.10):(0.06-0.08):(0.3-1.5),实现在补强体系中利用铬锭具有高致密度且与基体结合牢固的cr2o3氧化膜的保护,奥氏体是单晶体。随着温度的增高,奥氏体晶粒长大变粗,晶界总面积随之减少,体系内的自由能降低,金相结构更加稳定。另一方面,由于铬和镍的作用,使合金中晶粒电极电位升高,为正电位完全钝化,与此同时,因晶界的减少就减少了微电池的数目,从而使电化腐蚀的机率大大降低。一般认为,电化腐蚀是金属腐蚀的主要原因,而晶间腐蚀则是铝合金的主要腐蚀形式。其磨蚀机理是晶界和晶粒之间在成份组织上的差别造成了电位差。晶粒成为大阴极区,晶界成为小阳极区,以致腐蚀沿晶界发展。电位差愈大,腐蚀也愈迅速,防止的根本措施是使晶粒与晶界的电位相等,电位差趋于零。钨是提高本发明铝合金材料硬度的合金元素,其特性为高熔点(原子半径小,有效核电荷大)、与碳的亲合力不强,外层电子排布为5d46s2,d亚层轨道电子空缺多,d电子也参与成键,增强了金属键和晶格的能量,可与金属形成金属化合物等。在溶入固溶体后,以合金渗碳体fe2w4c的形式存在奥氏体中,含钨的合金渗碳体(few)6c的硬度远高于渗碳体fec,所以掌控好钨的加入量,使含钨合金渗碳体在奥氏体内弥散的分布就可以达到提高材料耐热和耐酸性能的目的。【具体实施方式】为便于更好地理解本发明,通过以下实例加以说明,这些实例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。在实施例中,所述的铝合金,以重量份为单位,包括以下原料:铝粉80-120份、锌粉4-11份、镁粉2-3份、硅粉0.1-0.3份、钛锭0.01-0.04份、铜粉0.1-0.2份、锆锭0.005-0.01份、铬锭24-25份、钪锭0.01-0.1份、锰锭0.001-0.01份、纳米碳化硅1-2份、氧化铈0.2-0.3份、镍锭14-15份、钒锭0.05-0.10份、钼锭0.06-0.08份、钨锭0.3-1.5份;所述的铝合金的制备方法,包括以下步骤:s1、将铝粉、锌粉、镁粉、硅粉、钛锭、铜粉、锆锭、铬锭、钪锭、锰锭、镍锭、钒锭、钼锭、钨锭在850-950℃熔炼形成合金液,利用氩气罐喷吹氩气,将纳米碳化硅均匀弥散分布在合金液中进行变质处理;s2、向s1中经过变质处理过的合金液加入氧化铈,然后精炼脱氧得到物料a;s3、将物料a进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,将铸件在950-1050℃预热35-45min,再加热40-45min,保温2-3h,然后在清水中进行预冷处理得到物料b,预冷处理的时间为3-4min,清水的温度为37-42℃;s4、将物料b进行淬火处理,淬火处理的温度为760-780℃,淬火处理的时间为4-7min,然后将淬火处理后的铸件升温至180-210℃进行回火处理,回火处理的时间为5-6h,冷却到室温后得到铝合金。下面通过更具体实施例对本发明进行说明。实施例1一种铝合金,以重量份为单位,包括以下原料:铝粉116.5份、锌粉6.9份、镁粉2.4份、硅粉0.16份、钛锭0.03份、铜粉0.14份、锆锭0.008份、铬锭24.3份、钪锭0.05份、锰锭0.009份、纳米碳化硅1.3份、氧化铈0.29份、镍锭14.6份、钒锭0.08份、钼锭0.07份、钨锭0.9份;所述的铝合金的制备方法,包括以下步骤:s1、将铝粉、锌粉、镁粉、硅粉、钛锭、铜粉、锆锭、铬锭、钪锭、锰锭、镍锭、钒锭、钼锭、钨锭在914℃熔炼形成合金液,利用氩气罐喷吹氩气,将纳米碳化硅均匀弥散分布在合金液中进行变质处理;s2、向s1中经过变质处理过的合金液加入氧化铈,然后精炼脱氧得到物料a;s3、将物料a进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,将铸件在1026℃预热39.6min,再加热43.5min,保温2.4h,然后在清水中进行预冷处理得到物料b,预冷处理的时间为3.6min,清水的温度为41℃;s4、将物料b进行淬火处理,淬火处理的温度为773℃,淬火处理的时间为6min,然后将淬火处理后的铸件升温至203℃进行回火处理,回火处理的时间为5.4h,冷却到室温后得到铝合金。实施例2一种铝合金,以重量份为单位,包括以下原料:铝粉80份、锌粉11份、镁粉2份、硅粉0.3份、钛锭0.01份、铜粉0.2份、锆锭0.005份、铬锭25份、钪锭0.01份、锰锭0.01份、纳米碳化硅1份、氧化铈0.3份、镍锭14份、钒锭0.10份、钼锭0.06份、钨锭1.5份;所述的铝合金的制备方法,包括以下步骤:s1、将铝粉、锌粉、镁粉、硅粉、钛锭、铜粉、锆锭、铬锭、钪锭、锰锭、镍锭、钒锭、钼锭、钨锭在850℃熔炼形成合金液,利用氩气罐喷吹氩气,将纳米碳化硅均匀弥散分布在合金液中进行变质处理;s2、向s1中经过变质处理过的合金液加入氧化铈,然后精炼脱氧得到物料a;s3、将物料a进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,将铸件在1050℃预热35min,再加热45min,保温2h,然后在清水中进行预冷处理得到物料b,预冷处理的时间为4min,清水的温度为37℃;s4、将物料b进行淬火处理,淬火处理的温度为780℃,淬火处理的时间为4min,然后将淬火处理后的铸件升温至210℃进行回火处理,回火处理的时间为5h,冷却到室温后得到铝合金。实施例3一种铝合金,以重量份为单位,包括以下原料:铝粉120份、锌粉4份、镁粉3份、硅粉0.1份、钛锭0.04份、铜粉0.1份、锆锭0.01份、铬锭24份、钪锭0.1份、锰锭0.001份、纳米碳化硅2份、氧化铈0.2份、镍锭15份、钒锭0.05份、钼锭0.08份、钨锭0.3份;所述的铝合金的制备方法,包括以下步骤:s1、将铝粉、锌粉、镁粉、硅粉、钛锭、铜粉、锆锭、铬锭、钪锭、锰锭、镍锭、钒锭、钼锭、钨锭在950℃熔炼形成合金液,利用氩气罐喷吹氩气,将纳米碳化硅均匀弥散分布在合金液中进行变质处理;s2、向s1中经过变质处理过的合金液加入氧化铈,然后精炼脱氧得到物料a;s3、将物料a进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,将铸件在950℃预热45min,再加热40min,保温3h,然后在清水中进行预冷处理得到物料b,预冷处理的时间为3min,清水的温度为42℃;s4、将物料b进行淬火处理,淬火处理的温度为760℃,淬火处理的时间为7min,然后将淬火处理后的铸件升温至180℃进行回火处理,回火处理的时间为6h,冷却到室温后得到铝合金。对比例1与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备铝合金的原料中缺少铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭。对比例2与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备铝合金的原料中缺少铬锭。对比例3与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备铝合金的原料中缺少镍锭。对比例4与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备铝合金的原料中缺少钒锭。对比例5与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备铝合金的原料中缺少钼锭。对比例6与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备铝合金的原料中缺少钨锭。对比例7采用中国专利申请文献“铝合金及其制备方法(申请公布号:cn105671384a)”实施例1-10的工艺制备铝合金。对比例8与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备铝合金的原料中铬锭为23份、镍锭为16份、钒锭为0.04份、钼锭为0.09份、钨锭0.2份。对比例9与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备铝合金的原料中铬锭为27份、镍锭为18份、钒锭为0.03份、钼锭为0.1份、钨锭0.1份。对比例10与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备铝合金的原料中铬锭为22份、镍锭为11份、钒锭为0.12份、钼锭为0.09份、钨锭0.2份。对实施例1-3和对比例1-10铝合金的配方进行各项指标检测,得到的检测结果如下表:实验组别耐酸性/3%hcl/h热变形温度℃实施例1896.4h无变化210.7实施例2884.3h无变化209.3实施例3891.6h无变化203.6对比例1415.4h无变化189.5对比例2881.9h无变化198.6对比例3879.4h无变化197.4对比例4865.2h无变化196.8对比例5866.9h无变化199.1对比例6867.7h无变化198.3对比例7347.5-406.6h无变化180.6-187.5对比例8418.7h无变化193.1对比例9419.2h无变化191.2对比例10419.8h无变化189.7由上表可知:(1)由实施例1-3和对比例7的数据可见,施用实施例1-3铝合金的耐热和耐酸性明显提高;同时由实施例1-3的数据可见,实施例1为最优实施例。(2)由实施例2和对比例1-6的数据可见,铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭在制备铝合金中起到了协同作用,协同提高了铝合金的耐热和耐酸性能,这可能是:铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性,又能提高铝合金的抗氧化性和耐腐蚀性,钼能使铝合金的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力,钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。在合金中还加入了一定量的钼和钒。由于钼元素的外层电子为4d55s1,其d亚层5个价电子呈半稳定状态,极易引起电子迁移,所以钼优先溶于固溶体,促使合金内部金属粒子间的键能加大(可形成共价键和金属键);其原子半径彼此不等,当达到平衡时,必然导致晶格的畸变和自由能的降低,这样就大大提高了再结晶的温度,从而有效地提高了材料的热强性,钼是材料中主要的强化元素。钪锭中的sc元素和zr可以生成细小弥散的共格al3(sc,zr)质点可有效地钉扎位错、稳定亚结构、阻止晶界滑移及提高再结晶温度,从而抑制合金的再结晶。此外,al3(sc,zr)质点可明显提高时效硬化效果,使s′相更加弥散均匀析出,由于al3(sc,zr)热稳定性很高,使合金的室温和高温强度同时提高;氧化铈具有独特的4f电子层结构,能够在铝合金表面形成致密均一的氧化膜,赋予铝合金优异的防腐性能。且钪锭中sc元素能提高合金表层氧化膜腐蚀时的电荷转移电阻,使得耐腐蚀性能得到显著提高。当材料在高温下长期运行后,一部分钼会从固溶体内析出,转入碳化物中,造成固溶体中贫钼,从而降低了材料的蠕变性能。为克服此缺点,在铝合金材中同时加入了少量的金属元素钒。钒的外层电子为3d34s2,d亚层电子极不稳定,与碳的亲和力较大,能与碳生成vc和v4c3,它们在铝合金中形成细小、均匀、高度弥散分布的微粒,这些微粒分布在晶内和晶界上,其作用是降低原子扩散的速度,阻碍碳化物的聚集长大,从而提高了热强性。此外,由于钒与碳的亲和力大于钼和铬与碳的亲和力,能阻碍钼和铬由固溶体向碳化物中的转移,避免了固溶体中钼和铬的贫化,达到了稳定基体组织、提高强化效果的目的,要求加入的钒应与钼有一定的比例,过量的钒其碳化物将粗化,反而会降低热强性。在制备本发明的铝合金的过程中,通过控制铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭的重量比为(24-25):(14-15):(0.05-0.10):(0.06-0.08):(0.3-1.5),以铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭作为补强体系,由于本发明的合金铝合金属于高铬、镍系列铝合金,故此将铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭作为补强体系的过程中,以铬锭和镍锭作为主料,其铬元素抗氧化腐蚀的能力强,一方面,该合金表面具有高致密度且与基体结合牢固的cr2o3氧化膜的保护,奥氏体是单晶体。随着温度的增高,奥氏体晶粒长大变粗,晶界总面积随之减少,体系内的自由能降低,金相结构更加稳定。另一方面,利用铬元素和镍元素作为改性体系的主要元素,在铬和镍的协同作用下,使合金中晶粒电极电位升高,为正电位完全钝化,与此同时,因晶界的减少就减少了微电池的数目,从而使电化腐蚀的机率大大降低。电化腐蚀是金属腐蚀的主要原因,而晶间腐蚀则是铝合金的主要腐蚀形式,其磨蚀机理是晶界和晶粒之间在成份组织上的差别造成了电位差,晶粒成为大阴极区,晶界成为小阳极区,以致腐蚀沿晶界发展。电位差愈大,腐蚀也愈迅速,防止的根本措施是使晶粒与晶界的电位相等,电位差趋于零,而铬和镍的作用,使合金中晶粒电极电位升高,有效提高了铝合金的防腐性能。钨是提高本发明铝合金材料硬度的合金元素,其特性为高熔点、与碳的亲合力不强,外层电子排布为5d46s2,d亚层轨道电子空缺多,d电子也参与成键,增强了金属键和晶格的能量,可与金属形成金属化合物等。在溶入固溶体后,以合金渗碳体fe2w4c的形式存在奥氏体中,含钨的合金渗碳体(few)6c的硬度远高于渗碳体fec,故通过控制钨元素与铬锭、镍锭、钒锭、钼锭的加入配比,使钨元素的添加量作为改性体系中,除铬和镍元素外的主要元素,使含钨合金渗碳体在奥氏体内弥散的分布,以达到提高材料耐热的目的。(3)由对比例8-10的数据可见,铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭的重量比不在(24-25):(14-15):(0.05-0.10):(0.06-0.08):(0.3-1.5)范围内时,制得的铝合金的耐热和耐酸性数值与实施例1-3的数值相差甚大,远小于实施例1-3的数值,与现有技术(对比例5)的数值相当。本发明铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭作为补强体系,实施例1-3控制制备铝合金时通过添加铬锭、镍锭、钒锭、钼锭和钨锭的重量比为(24-25):(14-15):(0.05-0.10):(0.06-0.08):(0.3-1.5),实现在补强体系中利用铬锭具有高致密度且与基体结合牢固的cr2o3氧化膜的保护,奥氏体是单晶体。随着温度的增高,奥氏体晶粒长大变粗,晶界总面积随之减少,体系内的自由能降低,金相结构更加稳定。另一方面,由于铬和镍的作用,使合金中晶粒电极电位升高,为正电位完全钝化,与此同时,因晶界的减少就减少了微电池的数目,从而使电化腐蚀的机率大大降低。一般认为,电化腐蚀是金属腐蚀的主要原因,而晶间腐蚀则是铝合金的主要腐蚀形式。其磨蚀机理是晶界和晶粒之间在成份组织上的差别造成了电位差。晶粒成为大阴极区,晶界成为小阳极区,以致腐蚀沿晶界发展。电位差愈大,腐蚀也愈迅速,防止的根本措施是使晶粒与晶界的电位相等,电位差趋于零。钨是提高本发明铝合金材料硬度的合金元素,其特性为高熔点(原子半径小,有效核电荷大)、与碳的亲合力不强,外层电子排布为5d46s2,d亚层轨道电子空缺多,d电子也参与成键,增强了金属键和晶格的能量,可与金属形成金属化合物等。在溶入固溶体后,以合金渗碳体fe2w4c的形式存在奥氏体中,含钨的合金渗碳体(few)6c的硬度远高于渗碳体fec,所以掌控好钨的加入量,使含钨合金渗碳体在奥氏体内弥散的分布就可以达到提高材料耐热和耐酸性能的目的。以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。当前第1页12
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