高强度可焊Al-Mg合金制造技术

技术编号:1788607 阅读:119 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
具有高强度、优异耐腐蚀性和可焊性的铝合金产品,具有以重量%计的下面的组成:Mg3.5-6.0;Mn0.4-1.2;Fe<0.5;Si<0.5;Cu<0.15;Zr<0.5;Cr<0.3;Ti0.03-0.2;Sc<0.5;Zn<1.7;Li<0.5;Ag<0.4;可选的一种或多种下列弥散体形成元素,所述弥散体形成元素选自铒、钇、铪、钒,每种<0.5重量%,以及杂质或附带元素,每种<0.05,总量<0.15,且余量是铝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度可焊Al-Mg合金专利
本专利技术涉及铝合金产品,特别是Al-Mg型(也被称为由铝业协会命 名的5xxx系列铝合金)。更具体地,本专利技术涉及具有优异耐腐蚀性和 可焊性的高强度、低密度铝合金。由这种新合金制得的产品非常适合 用于运输业,例如用于航空航天产品、船舶、公路和铁路车辆、造船, 以及用于建筑业。可以将该合金加工成多种产品形式,例如片材、薄板或挤压、锻 造或时效成形的产品。该合金可以不涂覆或涂覆或镀覆有其它铝合金 以便进一 步改善例如耐腐蚀性的性能。专利技术背景在过去,已经使用不同类型的铝合金用于制造各种用于建筑和运 输业的产品,更特别是用于航空航天和海运业中的产品。这些工业中 的设计者和制造者一直尝试改良产品性能、产品寿命和燃料效率,而 且还一直尝试减少制造、操作和维护成本。获得这些制造者和设计者的这些目标的一种方式是通过改良铝合 金的相关材料性能,使得要由这种合金制造的产品能够更有效地进行 设计,能够更为有效率地进行制造并具有更好的综合性能。在许多上述应用中,需要具有高强度、低密度、优异耐腐蚀性、 优异可焊性以及优异的焊接后性能的合金。本专利技术涉及在强度、耐损伤性、耐腐蚀性和可焊性方面兼具改良 性能的AA 5xxx型合金。应理解的是,在下文中,如果不另外说明,则合金命名和状态命 名均指铝业协会于2005出版的Aluminium Standards and Data and Registration Records中的铝业协会命名。专利技术描述本专利技术的一个目的是提供具有高强度、低密度和优异腐蚀性能的由铝业协会命名为AA 5xxx系列合金的铝-镁合金产品。本专利技术的另一目的是提供具有良好可焊性的铝-镁合金产品。 本专利技术的另 一 目的是提供一种铝-镁合金产品,该产品显示出高的热稳定性并且适合用于制造通过塑性成形工艺(例如蠕变成形、辊轧成形和伸展成形)成形的产品。通过本专利技术满足或超越了这些和其它目的以及另外的优点,本发铝合金,以重量%计Mg 3, 5-6. 0 Mn 0. 4-1. 2 Fe <0. 5 Si <0.5 Cu <0.15 Zr <0.5 Cr <()■ 3 Ti 0.03-0.2 Sc <0. 5 Zn <1. 7 Li <0. 5 Ag <0. 4可选的一种或多种下列弥散体形成元素,所述弥散体形成元素选自铒、 钇、铪、钒,每种<0. 5,以及杂质或附带元素,每种<0. 05,总量<0, l5,并且余量是铝。根据本专利技术,添加Mg以便提供合金的基础强度。当Mg含量为3. 5-6 重量%时,合金可通过固溶硬化或加工硬化获得其强度。Mg的适宜范 围是3.6-5.6重量%,优选范围是3.6-4.4重量%,更优选的范围是 3. 8-4. 3重量%。在可替换的优选范围中,Mg含量为5. 0-5. 6重量%。在根据本专利技术的合金中添加Mn是重要的,Mn作为弥散体形成元 素,并且其含量为0. 4-1.2重量%。适宜范围是O. 6-1.0重量%,且更 优选的范围是0. 65-0. 9重量%。为了防止合金化元素Cr和Ti的不良作用,Cr优选为0.03-0.15 重量%,更优选0. 03-0. 12重量%,且更加优选0. 05-0. 1重量%, Ti优 选为0. 03-0. 15重量%,更优选0. 03-0. 12重量°/。,且更加优选0. 05-0. 1 重量%。在一个实施方案中获得根据本专利技术的铝合金的另一改进,其中在 铝合金产品中Cr和Ti优选以相等或大致相等的量存在。Zr水平的合适的最大值是最大0. 5重量%,优选最大0. 2重量%。 然而,更优选的范围是0.05-0.25重量%,进一步优选的范围是 0. 08-0. 16重量%。利用本专利技术的一个实施方案可以获得进一步的性能改善,特别是 可焊性,其中添加0-0. 3重量%、优选0. 1-0. 3重量°/。的Sc作为合金化元素。在另一实施方案中,可以通过添加Zr和/或Ti进一步提高添加 Sc的作用。Ti和Zr均能与Sc结合形成具有比单独Sc弥散体更低的 扩散性并且具有减少的弥散体与铝基体间晶格错配的弥散体,这导致 减小的粗化率(coarsen rate)。添加Zr和/或Ti的另一优点是需要 较少的Sc来获得相同的再结晶抑止作用。据认为通过向已经含有一定量Mn的Al-Mg合金中结合添加Cr、 Ti和Zr中的至少两种获得本专利技术合金产品的改良性能,特别是高强 度和良好的耐腐蚀性。优选地,Cr与Zr结合的总量为0. 06-0. 25重量%。在根据本专利技术合金的另一优选实施方案中,Cr与Ti结合至总量 为0. 06-0. 22重量%。在根据本专利技术合金的又一优选实施方案中,在合金中Zr与Ti结 合至总量为0. 06-0. 25重量%。在根据本专利技术合金的另一优选实施方案中,Cr与Ti和Zr结合至这些元素的总量为0. 09-0. 36重量%。在另一实施方案中,可以向合金中添加0-1. 7重量%的Zn。 Zn的 适合范围是0-0. 9重量%,优选0-0. 65重量%,更优选0. 2-0. 65重量%, 且进一步优选0. 35-0. 6重量%。或者,当并不以有效量向合金中有意 添加Zn时,合金可以基本上不含Zn。然而,可能以痕量和/或杂质进 入铝合金产品中。铁的存在范围是至多0. 5重量%,且优选保持最大值为0. 25重量%。 典型的优选铁水平为至多0. 14重量%。硅的存在范围是至多0. 5重量%,优选保持最大值为0. 25重量%。 典型的优选硅水平为至多0. 12重量%。相似的,尽管铜不是有意添加的添加剂,但对于本专利技术其是可适 度溶解的元素。因此,根据本专利技术的铝合金产品可含有至多0. 15重量 %的Cu,且优选的最大值为0. 05重量%。在本专利技术的铝合金产品中可存在可选的元素。钒的存在范围可以 是至多0.5重量%,优选至多0.2重量%,锂至多0.5重量°/。,铪至多 0. 5重量%, 4乙至多0. 5重量%,钭至多0. 5重量%,以及^L至多0. 4重 量%。在优选的实施方案中,根据本专利技术的铝合金产品基本由以下成分 组成,以重量%计 Mg 3. 8-4. 3 Mn 0. 65-1. 0 Zr <0. 5,优选0. 05-0. 25 Cr <0. 3,优选0. 1-0. 3 Ti 0. 03-0. 2,优选0. 05-0. 1 Sc <0. 5,优选0. l-O. 3 Fe <0.14 Si <0. 12余量为铝,以及杂质或附带元素,每种<0. 05,总量<0. l5。优选地, 铝合金产品还含有0. 2-0. 65重量°/。的Zn。在另一优选实施方案中,根据本专利技术的铝合金产品基本由以下成分组成,以重量°/。计 Mg 5, 0-5. 6 Mn 0. 65-1. 0 Zr <0. 5,优选0. 05-0. 25 Cr <0. 3,优选0. 1-0. 3 Ti 0. 03-0. 2,优选0. 05-0. 1 Sc <0. 5,优选0. l-O. 3 Fe <0. 14 Si <0. 12余量为铝,以及杂质或附带元素,每种<0. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有高强度、优异耐腐蚀性和可焊性的铝合金产品,其具有下面的组成,以重量%计:    Mg  3.5-6.0    Mn  0.4-1.2    Fe  <0.5    Si  <0.5    Cu  <0.15    Zr  <0.5    Cr  <0.3    Ti  0.03-0.2    Sc  <0.5    Zn  <1.7    Li  <0.5    Ag  <0.4    可选的一种或多种下列弥散体形成元素,所述弥散体形成元素选自铒、钇、铪、钒,每种<0.5重量%,以及杂质或附带元素,每种<0.05,总量<0.15,且余量是铝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:N泰利奥伊A诺曼SD迈耶尔什SM施潘格尔A比格尔
申请(专利权)人:阿勒里斯铝业科布伦茨有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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