高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺及高强度耐腐蚀铝合金

技术领域

本申请属于高强度、高耐腐蚀的铝合金的领域，具体地说，涉及适用于 汽车热交换系统储液器用铝合金。

背景技术

铝合金是以铝为基体元素的合金，具有密度低、比强度高、塑性好、导 电性和导热性好、耐腐蚀性能优异的特点，从而在航天、航空、汽车等领域 得到了广泛应用。常见的合金元素有铜、锰、镁、硅等。铝-锰系合金由于其 良好的耐腐蚀性能、合适的力学性能，在汽车热交换系统得到了广泛应用。 但是现有的铝-锰系铝合金强度普遍较低低，导致了其罐体存在着热变形大， 耐高温，气密性较差的问题，影响了整个储液器的使用寿命。

发明内容

如上所述，本发明是为了解决现有铝-锰系铝合金强度不足的问题，提供 一种具有较高强度且较好耐腐蚀性能的铝-锰-铜系铝合金及其制备工艺。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种高强度耐腐蚀铝合金的制备 工艺，包括以下步骤。提供一高强度耐腐蚀铝合金原料，高强度耐腐蚀铝合 金原料的重量百分比组成为：0.45～0.60重量百分比的硅、0～0.25重量百分比 的铁、0.40～0.50重量百分比的铜、1.2～1.45重量百分比的锰、0～0.04重量百 分比的镁、0～0.04重量百分比的铬、0～0.05重量百分比的锌、及余为铝。执 行一熔炼程序，将高强度耐腐蚀铝合金原料装入铝合金熔炼炉内熔炼至高强 度耐腐蚀铝合金原料全部熔化，以得到铝合金熔液，其中熔炼炉内的温度为 700-760摄氏度。执行一精炼程序，精炼程序的温度为710-750摄氏度，精炼 程序的时间为30-35分钟。执行一静置程序，静置程序的时间为20-30分钟。 将静置程序后的铝熔体经过炉外在线除气和30ppi+50ppi双级过滤。执行一 热顶水平铸造程序，以铸造得到铝合金圆铸锭，其中铸造速度为120-140mm/ 分钟，冷却水流量为6000-8000L/分钟。将铝合金圆铸锭加热至580-600摄氏 度，保温8-12小时。执行一水冷程序，以使铝合金圆铸锭的内部的各种合金 元素充分扩散。将铸锭切割成短棒，以挤压工艺将铸棒加工。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种高强度耐腐蚀铝合金，耐腐 蚀铝合金材料是由一耐腐蚀铝合金原料加工而成，耐腐蚀铝合金原料的重量 百分比组成为：0.6～1.1重量百分比的硅、0.30～0.6重量百分比的铜、1.4～1.8 重量百分比的锰、小于或等于0.7重量百分比的铁、0.02～0.05重量百分比的 钛、小于或等于0.1重量百分比的铬、其他元素，每一元素小于或等于0.05 重量百分比、及余为铝。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种高强度耐腐蚀铝合金，高强 度耐腐蚀铝合金上述制备工艺所制备。

如上所述，本申请确定了一种高强度耐腐蚀铝-锰-铜(Al-Mn-Cu)合金及 其生产工艺方法，通过提高铝-锰(Al-Mn)系合金中铜元素的含量，降低合金 内部晶界与晶内的电位差，可以促进点腐蚀变成全面的均匀腐蚀，从而提高 合金的抗蚀性。同时，铜元素的存在可以促使合金在均匀化时以弥散质点的 形式析出T相，从而提高合金的强度。结果表明，本发明实施例合金的抗拉 强度和屈服强度较比较例提高了50％以上。

当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技 术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部 分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的 不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例的高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺的流程图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请 如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解 并据以实施。

请参阅图1，图1是本申请实施例的高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺的 流程图。本申请的高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺包含以下步骤：

S01:提供一高强度耐腐蚀铝合金原料，高强度耐腐蚀铝合金原料的重量 百分比组成为：0.45～0.60重量百分比的硅、0～0.25重量百分比的铁、0.40～0.50 重量百分比的铜、1.2～1.45重量百分比的锰、0～0.04重量百分比的镁、0～0.04 重量百分比的铬、0～0.05重量百分比的锌、及余为铝。

S02:执行一熔炼程序，将高强度耐腐蚀铝合金原料装入铝合金熔炼炉内 熔炼至高强度耐腐蚀铝合金原料全部熔化，以得到铝合金熔液，其中熔炼炉 内的温度为700-760摄氏度。

S03:执行一精炼程序，精炼程序的温度为710-750摄氏度，精炼程序的 时间为30-35分钟。

S04:执行一静置程序，静置程序的时间为20-30分钟。

S05:将静置程序后的铝熔体经过炉外在线除气和30ppi+50ppi双级过滤。

S06:执行一热顶水平铸造程序，以铸造得到铝合金圆铸锭，其中铸造速 度为120-140mm/分钟，冷却水流量为6000-8000L/分钟。

S07:将铝合金圆铸锭加热至580-600摄氏度，保温8-12小时。

S08:执行一水冷程序，以使铝合金圆铸锭的内部的各种合金元素充分扩 散。

S09:将铸锭切割成短棒，以挤压工艺将铸棒加工。藉此，以根据客户需 要，使用常规的挤压工艺将铸棒加工成顾客需要的型材。

本申请实施例一至实施例十是根据上述流程进行制备，其中，高强度耐 腐蚀铝合金原料的重量百分比组成如下表所示。

另，比较实施例一与比较例的力学性能，实施例一与比较例的重量百分 比组成如下表所示。其中，比较例是标准合金(GB3190中的铝-铜系合金 3003)。

实施例一与比较例的力学性能如下表所示。

如上所述，本申请确定了一种高强度耐腐蚀铝-锰-铜(Al-Mn-Cu)合金及 其生产工艺方法，其可应用于汽车热交换系统储液器。本申请通过提高铝- 锰(Al-Mn)系合金中铜元素的含量，降低合金内部晶界与晶内的电位差，可以 促进点腐蚀变成全面的均匀腐蚀，从而提高合金的抗蚀性。同时，铜元素的 存在可以促使合金在均匀化时以弥散质点的形式析出T相，从而提高合金的 强度。结果表明，本发明实施例合金在维持延伸率无明显变化下，其抗拉强 度和屈服强度较比较例提高了50％以上。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理 解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除， 而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内， 通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改 动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护 范围内。