高强度铝合金制造技术

技术编号:1791393 阅读:224 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种高强度5052铝合金,通过对5052铝合金的化学成分及含量在GB/T3190-1996范围之内进行优化调整,使得这种铝合金的最终性能指标达到:抗拉强度σ↓[b]≥300MPa,屈服强度σ↓[s]≥240MPa,延伸率≥10%。这种高强度5052铝合金可以广泛应用于交通运输、仪表、机械、建筑等行业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝合金改性处理,尤其涉及高强度5052铝合金的改性处理,属于有色金属加工

技术介绍
目前,利用电解铝液直接熔铸的方法而获得的5052铝合金扁锭,存在着铸坯表面质量差(有裂纹、冷隔等缺陷)、夹杂物含量高且分布不均匀、加工后产品力学性能低等多种问题。解决这些问题的办法,除了加强控制电解铝液精炼过程以外,进一步调整合金当中强化元素、微量元素、合金化元素、有害元素等成分的含量这项工作也非常重要。国家标准GB/T3190-1996规定5052合金的化学成分(质量百分分数)范围是Si≤0.25%,Fe≤0.40%,Cu≤0.10%,Mn≤0.10%,Mg为2.2~2.8%,Cr为0.15~0.35%,Zn≤0.10%,其它元素单个≤0.05%、总和≤0.15%。该合金的化学成分范围很宽,需要根据结合5052铝合金的化学成分设计与加工工艺特征,对该铝合金所含有的各种化学成分及其含量进行优化调整。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题,通过控制合金中各种元素的含量配比,从而获得一种高强度5052铝合金。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现高强度5052铝合金,其特征在于除铝元素之外,合金中各种元素的质量百分含量为——Mg 2.5~2.8%, Mn 0.05~0.1%,Cr 0.2~0.3%,Cu 0.05~0.1%,Zn ≤0.05%,Fe ≤0.25%,Si ≤0.20%,稀土金属 0.05~0.3%,其它元素单个≤0.05%,总和≤0.15%。进一步地,该铝合金当中Ti元素的质量百分含量为0.02~0.05%,B元素的质量百分含量≤0.005%,Na元素的质量百分含量≤10ppm。本专利技术提供了一种高强度5052铝合金,该铝合金的最终性能指标可达抗拉强度σb≥300MPa,屈服强度σs≥240MPa,延伸率≥10%。这种高强度5052铝合金可以广泛应用于交通运输、仪表、机械、建筑等行业,比原有5052铝合金产品发挥更大更好的作用。具体实施例方式本专利技术针对现有技术中5052铝合金铸坯质量较差、力学性能低的情况,通过大量研究和实际检验,对5052铝合金的化学成分及其含量在国家标准GB/T3190-1996范围之内进行调整优化,适当调整各主要化学成分如Mg、Mn、Cr的相对含量以提高强化效果,严格控制有害元素Fe和Si的含量,同时,对Ti、B和稀土金属的含量范围也作了明确要求,旨在通过微合金化作用进一步提高铝合金的强度。具体方案为(1)调整主要强化元素的相对含量。Mg含量作为主要强化元素,含镁量控制在2.5~2.8%(质量百分含量,下同!);Mn和Cr具有相似的作用,而Mn可以提高再结晶温度,阻止晶粒粗化,因此将Mn的含量控制在0.05~0.1%之间;Cr的加入对合金基体有强化作用,但会影响塑性,因此将其含量控制在0.2~0.3%之间;(2)微量元素中,Cu可以提高合金的耐蚀性能,因此将Cu含量控制在0.05~0.1%,Zn的作用不明显,将Zn含量控制在0.05%以下;(3)合金化元素主要包括Ti、B以及稀土RE等,Ti、B的作用是细化晶粒,控制Ti在合金中0.02~0.05%左右,B的含量更低,一般小于0.005%。RE在铝合金中具有良好的晶粒细化和净化作用,因此在合金中RE的最终含量控制在0.05~0.3%左右;(4)有害元素Fe、Si的存在可降低铝合金的塑性和耐蚀性能,Fe元素的含量控制在0.25%以下,Si元素的含量控制在0.2%以下。另外,Na在合金会产生钠脆现象,因此将Na元素的含量控制在10ppm以下。实际应用表明,在获得良好净化效果的情况下,按照上述指标控制5052铝合金的化学成分并且进行微合金化处理,可以加工得到高强度5052铝合金,其最终性能指标可达抗拉强度σb≥300MPa(现有技术仅为200~230MPa),屈服强度σs≥240MPa,延伸率≥10%。这种高强度5052铝合金可以广泛应用于交通运输、仪表、机械、建筑等行业,比原有5052铝合金产品发挥更大更好的作用。当然,除上述实施例外,通过成分选择和含量配比本专利技术还可以有其它多种实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本专利技术要求保护的范围之内。权利要求1.高强度铝合金,其特征在于除铝元素之外,合金中各种元素的质量百分含量为——Mg 2.5~2.8%,Mn 0.05~0.1%,Cr 0.2~0.3%,Cu 0.05~0.1%,Zn ≤0.05%,Fe ≤0.25%,Si ≤0.20%,稀土金属 0.05~0.3%,其它元素单个≤0.05%,总和≤0.15%。2.根据权利要求1所述的高强度铝合金,其特征在于该铝合金当中Ti元素的质量百分含量为0.02~0.05%,B元素的质量百分含量≤0.005%。3.根据权利要求1或2所述的高强度铝合金,其特征在于该铝合金当中Na元素的质量百分含量≤10ppm。全文摘要本专利技术提供了一种高强度5052铝合金,通过对5052铝合金的化学成分及含量在GB/T3190-1996范围之内进行优化调整,使得这种铝合金的最终性能指标达到抗拉强度σ文档编号C22C21/06GK1804082SQ20051012290公开日2006年7月19日 申请日期2005年12月7日 优先权日2005年12月7日专利技术者孙德勤, 潘琰峰, 吴文祥 申请人:苏州有色金属加工研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
高强度铝合金,其特征在于:除铝元素之外,合金中各种元素的质量百分含量为-Mg2.5~2.8%,Mn0.05~0.1%,Cr0.2~0.3%,Cu0.05~0.1%,Zn≤0.05% ,Fe≤0.25%,Si≤0.20%,稀土金属0.05~0.3%,其它元素:单个≤0.05%,总和≤0.15%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙德勤潘琰峰吴文祥
申请(专利权)人:苏州有色金属加工研究院
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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