一种耐腐蚀纯铝材料及其制备方法技术

技术编号:20351825 阅读:27 留言:0更新日期:2019-02-16 12:14
本发明专利技术公开了一种耐腐蚀纯铝材料,涉及铝合金制造。该耐腐蚀纯铝材料组成按质量百分比为:硅0.02‑0.06%、铁0.07‑0.2%、铜0.001‑0.01%、锰0.03‑0.04%、硼0.005‑0.01%、铈0.005‑0.01%,余量为铝及不可避免杂质。本发明专利技术提供的耐腐蚀纯铝材料具有优良的耐腐蚀性能,较强的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀纯铝材料及其制备方法
本专利技术涉及铝合金制造,特别涉及一种耐腐蚀纯铝材料。
技术介绍
随着中国城市化和工业化的快速发展,航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业的铝需求量将大幅提高。电线纯铝导体材料作为电线电缆线芯,面临机械强度差、易发生蠕变、易过载发热、易发生电化学和化学腐蚀等技术难题,为此,迫切需要一种具有相对较好综合力学性能、良好耐腐蚀性能材料。稀土元素在铝合金中具有改善熔体质量的作用,其与合金中的部分有害杂质元素结合成化合物分布在晶界处,并改善固溶体内杂质的存在形态,使铝基体组织性能得到提升,从而提高材料的综合力学性能和耐腐蚀性能。
技术实现思路
本专利技术提供的耐腐蚀纯铝材料具有优良的耐腐蚀性能,较强的力学性能。一种耐腐蚀纯铝材料,所述纯铝材料含有以下化学成分及质量百分比:硅0.02-0.06%、铁0.07-0.2%、铜0.001-0.01%、锰0.03-0.04%、硼0.005-0.01%、铈0.005-0.01%,余量为铝及不可避免杂质。如上所述的耐腐蚀纯铝材料,其中,优选的,其组成按质量百分比为:硅0.02%、铁0.07%、铜0.001%、锰0.03%、硼0.005%、铈0.005%,余量为铝及不可避免杂质。如上所述的耐腐蚀纯铝材料,其中,优选的是,其组成按质量百分比为:硅0.06%、铁0.2%、铜0.01%、锰0.04%、硼0.01%、铈0.01%,余量为铝及不可避免杂质。如上所述的耐腐蚀纯铝材料,其中,优选的是,其组成按质量百分比为:硅0.04%、铁0.13%、铜0.006%、锰0.035%、硼0.007%、铈0.008%,余量为铝及不可避免杂质。本专利技术采用微合金化技术,合金中添加稀土铈元素与杂质元素在铝基体内以化合物形式存在,以降低有害杂质元素在固溶体中的含量,起到净化固溶体作用;通过填补材料表层铝氧化膜缺陷,使致密性得到提高,减少腐蚀几率;锰、硼元素与杂质元素结合形成较硬的化合物,有益合金组织的改善和晶粒的细化,并提高了合金的综合力学性能。一种耐腐蚀纯铝材料的制备方法,包括以下步骤:步骤1:按照材料成分设计要求,预备所需的重熔铝锭及添加剂,烘干;步骤2:将重熔铝锭熔化,待熔化完全后控制铝熔体温度在740-760℃,然后保温;再添加铝锰合金,静置、搅拌、再静置;步骤3:将铝硼、铝铈中间合金加工成细小颗粒状,并与精炼剂混合在一起,通过在线除气装置里高纯氮气或氩气带入到熔体内进行除气精炼,再静置、搅拌、静置;步骤4:扒渣后取样分析,将合格的铝熔体倒入模具内冷却,得到耐腐蚀纯铝材料。如上所述的耐腐蚀纯铝材料的制备方法,其中,优选的是,将重熔铝锭完全熔化后,控制铝熔体温度在740℃,然后保温。如上所述的耐腐蚀纯铝材料的制备方法,其中,优选的是,将重熔铝锭完全熔化后,控制铝熔体温度在750℃,然后保温。如上所述的耐腐蚀纯铝材料的制备方法,其中,优选的是,将重熔铝锭完全熔化后,控制铝熔体温度在760℃,然后保温。如上任一项所述的耐腐蚀纯铝材料的制备方法,其中,优选的是,耐腐蚀纯铝材料的制备方法步骤3中:将铝硼中间合金、铝铈中间合金加工成细小颗粒状,并与粉状或颗粒状精炼剂混合在一起,通过在线除气装置里的高纯氮气或氩气带入到熔体内进行除气精炼,然后静置、搅拌、再静置。本专利技术通过将铝硼、铝铈中间合金加工成细小颗粒状,并与精炼剂混合在一起,通过在线除气装置里的高纯氮气或氩气带入到熔体内进行除气精炼,能有效减少炉内铝熔体合金成分的差异性,从而提高铝熔体的质量。通过以上方法制备得到的耐腐蚀纯铝铸锭的抗拉强度为112-138MPa,耐中性盐雾试验(NSS)时间为432-480h。没有采用上述方法制备的纯铝铸锭抗拉强度为67MPa,耐中性盐雾试验(NSS)时间为150h,通过对比,采用本专利技术制备的耐腐蚀纯铝材料具有良好的耐腐蚀性能及力学性能。本专利技术的有益效果是:本专利技术采用微合金化技术和细颗粒化中间合金方式,制备出的耐腐纯铝材料具有优良的耐腐蚀性能,较好的力学性能;制备工艺合理有效,有助提高产品性能。具体实施方式本专利技术提供了一种耐腐蚀纯铝材料及其制备方法,下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例1一种耐腐蚀纯铝材料,所述纯铝材料含有以下化学成分及质量百分比:硅0.02%、铁0.07%、铜0.001%、锰0.03%、硼0.005%、铈0.005%,余量为铝及不可避免杂质。按照如下方法制备耐腐蚀纯铝铸锭:步骤1:按照材料成分设计要求,预备所需的重熔铝锭及添加剂,烘干。步骤2:将重熔铝锭熔化,待熔化完全后控制铝熔体温度在740℃,然后保温;再添加铝锰合金,静置、搅拌、再静置。步骤3:将铝硼、铝铈中间合金加工成细小颗粒状,并与精炼剂混合在一起,通过在线除气装置里高纯氮气带入到熔体内进行除气精炼,再静置、搅拌、静置。步骤4:扒渣后取样分析,将合格的铝熔体倒入模具内冷却,得到耐腐蚀纯铝材料(铸锭)。通过以上方法制备得到的耐腐蚀纯铝铸锭的抗拉强度为112MPa,耐中性盐雾试验(NSS)时间为432h;没有采用上述方法制备的纯铝铸锭抗拉强度为67MPa,耐中性盐雾试验(NSS)时间为150h。实施例2一种耐腐蚀纯铝材料,所述纯铝材料含有以下化学成分及质量百分比:硅0.06%、铁0.2%、铜0.01%、锰0.04%、硼0.01%、铈0.01%,余量为铝及不可避免杂质。按照如下方法制备耐腐蚀纯铝铸锭:步骤1:按照材料成分设计要求,预备所需的重熔铝锭及添加剂,烘干。步骤2:将重熔铝锭熔化,待熔化完全后控制铝熔体温度在760℃,然后保温;再添加铝锰合金,静置、搅拌、再静置。步骤3:将铝硼、铝铈中间合金加工成细小颗粒状,并与精炼剂混合在一起,通过在线除气装置里高纯氩气带入到熔体内进行除气精炼,再静置、搅拌、静置。步骤4:扒渣后取样分析,将合格的铝熔体倒入模具内冷却,得到耐腐蚀纯铝材料(铸锭)。通过以上方法制备得到的耐腐蚀纯铝铸锭的抗拉强度为138MPa,耐中性盐雾试验(NSS)时间为480h;没有采用上述方法制备的纯铝铸锭抗拉强度为67MPa,耐中性盐雾试验(NSS)时间为150h。实施例3一种耐腐蚀纯铝材料,所述纯铝材料含有以下化学成分及质量百分比:硅0.04%、铁0.13%、铜0.006%、锰0.035%、硼0.007%、铈0.008%,余量为铝及不可避免杂质。按照如下方法制备耐腐蚀纯铝铸锭:步骤1:按照材料成分设计要求,预备所需的重熔铝锭及添加剂,烘干。步骤2:将重熔铝锭熔化,待熔化完全后控制铝熔体温度在750℃,然后保温;再添加铝锰合金,静置、搅拌、再静置。步骤3:将铝硼、铝铈中间合金加工成细小颗粒状,并与精炼剂混合在一起,通过在线除气装置里高纯氮气带入到熔体内进行除气精炼,再静置、搅拌、静置。步骤4:扒渣后取样分析,将合格的铝熔体倒入模具内冷却,得到耐腐蚀纯铝材料(铸锭)。通过以上方法制备得到的耐腐蚀纯铝铸锭的抗拉强度为125MPa,耐中性盐雾试验(NSS)时间为456h;没有采用上述方法制备的纯铝铸锭抗拉强度为67MPa,耐中性盐雾试验(NSS)时间为150h。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本专利技术,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内,在形式上和细节上可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐腐蚀纯铝材料,其特征在于:其组成按质量百分比为:硅0.02‑0.06%、铁0.07‑0.2%、铜0.001‑0.01%、锰0.03‑0.04%、硼0.005‑0.01%、铈0.005‑0.01%,余量为铝及不可避免杂质。

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀纯铝材料,其特征在于:其组成按质量百分比为:硅0.02-0.06%、铁0.07-0.2%、铜0.001-0.01%、锰0.03-0.04%、硼0.005-0.01%、铈0.005-0.01%,余量为铝及不可避免杂质。2.根据权利要求1所述的耐腐蚀纯铝材料,其特征在于:其组成按质量百分比为:硅0.02%、铁0.07%、铜0.001%、锰0.03%、硼0.005%、铈0.005%,余量为铝及不可避免杂质。3.根据权利要求1所述的耐腐蚀纯铝材料,其特征在于:其组成按质量百分比为:硅0.06%、铁0.2%、铜0.01%、锰0.04%、硼0.01%、铈0.01%,余量为铝及不可避免杂质。4.根据权利要求1所述的耐腐蚀纯铝材料,其特征在于:其组成按质量百分比为:硅0.04%、铁0.13%、铜0.006%、锰0.035%、硼0.007%、铈0.008%,余量为铝及不可避免杂质。5.一种耐腐蚀纯铝材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:按照材料成分设计要求,预备所需的重熔铝锭及添加剂,烘干;步骤2:将重熔...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶蔚张旭闫晓东朱宝宏刘恩静李轶文王径迆
申请(专利权)人:国网冀北电力有限公司物资分公司有研工程技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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