具有高镁含量的抗腐蚀铝合金及其制备方法技术

本申请及具有高镁含量的抗腐蚀铝合金及其制备方法。提供了连铸Al-Mg合金片材或板材产品的系统和方法，该产品具有高镁含量。该Al-Mg合金产品具有4或6至8或10wt.％Mg并且抵抗应力腐蚀开裂和晶间腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是优先权日为2008年11月7日、专利技术名称为"具有高镁含量的抗腐蚀 铝合金及其制备方法"的中国专利技术专利申请第200980151739.X号（国际申请号PCT/ US2009/060887)的分案申请。 相关申请的交互引用本申请要求 2008 年 11 月 7 日提交的题为"CORROSIONRESISTANTALUMINUM ALLOYSHAVINGHIGHAMOUNTSOFMAGNESIUMANDMETHODSOFMAKINGTHESAME" 的美国 专利申请No. 12/267,303的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。
本专利技术涉及。
技术介绍
众所周知，含有高镁水平的铝合金具有高强度。然而，同样众所周知的是，具有高 镁水平的铝合金易于晶间腐蚀（IGC)和应力腐蚀开裂（SCC)。
技术实现思路
宽泛的说，本公开涉及抗腐蚀高镁铝合金，及其制备方法。一方面，提供了连铸 八1-1%合金片材或板材产品，其包括4或6-9或10被.％1%并且抵抗（1)应力腐蚀开裂和 (ii)晶间腐蚀。在一个实施方案中，Al-Mg合金包含多个晶粒，其具有晶界，并且在Al-Mg 合金时效敏化后该Al-Mg合金在晶界处基本上没有0相的连续膜。在一个实施方案中， Al-Mg合金的晶粒包含Mg2Si析出物。 另一个方面，提供了抗腐蚀高镁铝合金的生产方法。在一个途径中，该方法包括 (a)连铸包含约6wt. % -约10wt. %Mg的Al-Mg合金，（b)热乳该Al-Mg合金至小于6. 35mm 的厚度，并且（c)通过炉来退火该Al-Mg合金。在该途径中，该退火步骤包含（i)在提高 的温度下加热该Al-Mg合金并持续足够的时间以获得0状态（0temper);并且（ii)冷却 该Al-Mg合金。在该途径中，冷却步骤后，Al-Mg合金包含多个晶粒，并且在Al-Mg合金时 效敏化后该Al-Mg合金在晶界处基本上没有0相的连续膜。在一个实施方案中，在冷却步 骤（c) (ii)后，Al-Mg合金没有0相的连续膜。在一个实施方案中，加热步骤（c) (i)包 括加热Al-Mg合金至温度T1，其中T1为约365°C-约500°C，持续至少约2小时的时间。在 一个实施方案中，冷却步骤（c) (ii)包括将Al-Mg合金从温度T1至温度T2的第一冷却， 其中温度T2比温度T1低至少约25°C，并且其中从温度T1至温度T2的冷却速率不大于约 100°C/小时，以及将Al-Mg合金从温度T2至温度T3的第二冷却，其中T3比温度T2低至 少约100°C。在该实施方案的某些变型中，第一冷却步骤的冷却速率为约30°C/小时至约 60°C/小时。在一个实施方案中，第二冷却步骤的冷却速率为至少约100°C/小时。在一个 实施方案中，连铸步骤包含带坯连铸。 本文上面提及的各种新颖性和创造性方面可进行组合以获得各种抗腐蚀的高镁 铝合金。本公开的这些和其它方面、优势和新颖性特征，将部分在随后说明书中进行阐述， 并且在对随后说明书和附图的观察时对本领域技术人员是清楚的，或可通过实行本公开而 获知。【附图说明】 图1是通过带坯连铸过程生产的高Mg轧制铝合金产品的一个实施方案的显微图 片。 图2是表示高Mg错合金的铸态带材的显微图的拼合（collage)。 图3是在大多数晶界处都基本上没有0相连续体积的高Mg轧制铝合金产品的显 微图。 图4a是示出铝合金产品生产方法的一个实施方案的流程图。 图4b是图4a包括附加的涉及退火步骤的实施方案的流程图。 图4c是图4b包括附加的涉及冷却步骤的实施方案的流程图。 图5是带坯连铸设备的一个实施方案的示意图。 图6是图5的带坯连铸设备的近视图。 图7a_7d是时效敏化的高Mg合金的显微图片，该高Mg合金根据现有技术快速加 热退火过程进行退火并进行了晶间腐蚀试验。 图8a_8b是时效敏化的高Mg合金的显微图，该高Mg合金根据本公开的退火过程 的一个实施方案生产并进行了晶间腐蚀的试验。【具体实施方式】 本公开涉及具有高镁含量并通过连铸过程生产的轧制铝合金产品。该铝合金产品 通常包括至少约4. 5wt%的镁，或至少约6wt%的镁，通过连铸过程生产，例如带坯连铸或 板坯连铸，并且抵抗应力腐蚀开裂和晶间腐蚀。因为例如镁渗出（bleedout)和板坯开裂， 通过连铸过程生产、具有高镁含量、并抵抗应力腐蚀开裂和晶间腐蚀的铝合金产品迄今为 止是未知的。 该铝合金产品可以为具有高镁含量的任何轧制铝合金产品，例如那些落入通常分 类为5XXX系铝合金的合金类别中的铝合金产品。在一个实施方案中，铝合金产品包括至少 约4. 5wt%的Mg。在其它实施方案中，铝合金产品包括更高含量的镁，如至少约6.Owt. % Mg，或甚至至少约6.lwt. %Mg，或至少约6. 3wt. %Mg，或甚至至少约6. 5wt. %Mg。在一 个实施方案中，铝合金产品包括不大于约l〇wt%Mg，例如不大于9. 5wt. %Mg，或不大于约 9.Owt. %Mg，或不大于约 8. 5wt. %Mg。 铝合金中可包括非偶存量的其它元素。例如，铝合金可包括最高〇.8wt. %铜，最高 1. 2wt. %的猛，最高0. 5wt. %的络，最高1.Owt. %的Zn，和最高0. 3wt. %的Zr等。当通过 板坯连铸生产铝合金产品时，铝合金通常包括非偶存量的铍，如至少约0. 0003wt. %的铍。 铝合金可包括少量的偶存元素和杂质。例如，铝合金中可包括痕量的铁和硅。铝合金中可 包括最高〇. 15wt. %的铁。铝合金中可包括的硅量将允许在凝固过程中析出Mg2Si相。为 此目的实际需要的Si量将取决于金属的Fe含量和凝固中施加的冷却速率。在其它实施方 案中，铝合金中可包括硅作为合金化组分。 轧制铝合金产品抵抗应力腐蚀开裂。"抵抗应力腐蚀开裂"含义是，在将铝合金产 品进行时效敏化之前和之后，在铝合金L-T方向受到至少75%其拉伸屈服强度的应力时铝 合金产品通过ASTM标准G44-88,该标准题为"StandardPract当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：(a)连铸包含约6wt.％至约10wt.％Mg的Al‑Mg合金；(b)热轧该Al‑Mg合金至小于6.35mm的厚度；(c)通过炉来退火该Al‑Mg合金，其中，该退火步骤包括：(i)在提高的温度下加热该Al‑Mg合金并持续足够长时间以获得O状态；并且(ii)冷却该Al‑Mg合金，其中在冷却步骤后，该Al‑Mg合金包含多个晶粒，并且其中在该Al‑Mg合金时效敏化后该Al‑Mg合金在晶界处基本上没有β相的连续膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·尤纳尔，D·A·小托姆斯，G·维亚特迈尔，D·迪蒙斯，
申请(专利权)人：美铝公司，
类型：发明
国别省市：美国;US