一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及铝合金技术领域，且公开了一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法，包括铝合金本体，所述铝合金本体包括铝合金和强化剂；所述铝合金包括铝Al、硅Si、铜Cu、镁Mg、锌Zn、钛Ti、镍Ni和钪Sc；所述强化剂包括锰Mn、铁Fe和Na盐。本发明专利技术中，从而阻碍晶粒长大，使合金始终保持细晶粒状态。其弥散度也极高﹐是均质形核，所以又有强烈的弥散强化作用，并能显著提高铝合金的再结晶温度，因此，钪能显著提高铝合金耐蚀性﹑强度和焊接性等，由于添加钪元素的铝合金中存在Al3(Sc,Zr)复合相，它能细化晶粒，有效地抑制合金中β相(Mg5Al8)的析出，使β相在合金基体中呈不连续分布，从而降低了合金的腐蚀敏感性，达到了提高铝合金的耐腐蚀性的效果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铝合金
，尤其涉及一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]船舶是各种船只的总称。船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构形式。船舶是一种主要在地理水中运行的人造交通工具。另外，民用船一般称为船，军用船称为舰，小型船称为艇或舟，其总称为舰船或船艇。内部主要包括容纳空间、支撑结构和排水结构，具有利用外在或自带能源的推进系统。外形一般是利于克服流体阻力的流线型包络，材料随着科技进步不断更新，早期为木、竹、麻等自然材料，近代多是钢材以及铝、玻璃纤维、亚克力和各种复合材料。
[0003]目前市场上已有的铝合金，因为铝及铝合金以其优良的物理、化学性能广泛应用于交通运输工具，用在船舶上代替钢材可降低构件重量50％以上，但是因为船舶一直漂浮在水上，铝合金会与水之间产生反应，导致铝合金使用寿命变低，影响船舶的使用。
[0004]为此，我们提出一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种船舶用高强耐蚀铝合金，包括铝合金本体，所述铝合金本体包括铝合金和强化剂；
[0007]所述铝合金包括铝Al、硅Si、铜Cu、镁Mg、锌Zn、钛Ti、镍Ni和钪Sc；
[0008]所述强化剂包括锰Mn、铁Fe和Na盐。
[0009]作为优选，所述铝合金包括以下重量份材料：铝Al：余量、硅Si：0.1
‑
0.3份、铜Cu：0.3份、镁Mg：9.5
‑
11.0份、锌Zn：1.0
‑
1.5份、钛Ti：0.07
‑
0.15份、镍Ni：0.1份、钪Sc：0.5份。
[0010]作为优选，所述强化剂包括以下重量份材料：锰Mn：0.1
‑
0.3份、铁Fe：0.2份、Na盐：0.7份。
[0011]一种船舶用高强耐蚀铝合金的制备方法，包括以下步骤：
[0012]第一步：原料熔炼；
[0013]第二步：搅拌混合；
[0014]第三步：放入强化剂；
[0015]第四步：铝合金沉淀；
[0016]第五步：铝合金铸造。
[0017]作为优选，所述第一步将铝Al：余量、硅Si：0.1
‑
0.3份、铜Cu：0.3份、镁Mg：9.5
‑
11.0份、锌Zn：1.0
‑
1.5份、钛Ti：0.07
‑
0.15份、镍Ni：0.1份、钪Sc：0.5份放入熔炼炉中，在780℃
‑
820℃中加热，使铝合金原料熔化。
[0018]作为优选，所述第二步中将铝合金在熔炼的过程中，采用电磁搅拌装置对熔炼炉内部的原料搅拌5
‑
10分钟。
[0019]作为优选，所述第三步中将熔炼炉的温度升高至730℃
‑
760℃，将锰Mn：0.1
‑
0.3份、铁Fe：0.2份、Na盐：0.7份放入熔炼炉中，并且控制电磁搅拌装置继续搅拌10
‑
15分钟。
[0020]作为优选，所述第四步中将熔炼炉的温度调至710℃
‑
750℃，将混合在一起的铝合金和强化剂在一起静置20
‑
25分钟。
[0021]作为优选，所述第五步中将熔炼炉的温度调整至670
‑
720℃，将液化的铝合金倒入模具中，对铝合金进行铸造，铝合金等却之后，脱模将铸造完成的铝合金取出。
[0022]有益效果
[0023]本专利技术提供了一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法。具备以下有益效果：
[0024](1)、该一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法，在铝合金中添加钪Sc，所以铝合金中稳定存在的Al3Sc相是一种LI2型相，与母相铝共格，有着极大的共格错配，因此对位错及亚晶具有强烈的钉扎作用，从而阻碍晶粒长大，使合金始终保持细晶粒状态。其弥散度也极高﹐是均质形核，所以又有强烈的弥散强化作用，并能显著提高铝合金的再结晶温度。因此，钪能显著提高铝合金耐蚀性﹑强度和焊接性等，由于添加钪元素的铝合金中存在Al3(Sc,Zr)复合相，它能细化晶粒，有效地抑制合金中β相(Mg5Al8)的析出，使β相在合金基体中呈不连续分布，从而降低了合金的腐蚀敏感性，达到了提高铝合金的耐腐蚀性的效果。
[0025](2)、该一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法，因为Na盐是亚共晶、共晶(Al
‑
Si)合金中常用的变质剂，而Na盐能够有效地抑制晶粒长大，是一种使用较方便的变质剂，使用效果良好；因为该变质剂的有效期短，熔体变质后必须在一定的时间内完成铸造过程，降低铝合金铸造所需要的时间，达到了提高铸造速度的效果。
[0026](3)、该一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法，经Na盐变质后Al
‑
Si合金中无初晶硅，Na变质是以Na盐形式加入铝熔体中，生产成本低，制备简便，达到了降低成本的效果。
[0027](4)、该一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法，铝合金在生产时Fe金属添加剂的使用效果较好，实收率稳定，所以铝合金的生产中使用Fe剂可替代Al
‑
Fe中间合金的使用，通过提高铝合金的稳定性，达到了提高铝合金的稳定性的效果。
[0028](5)、该一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法，因为Na的金属活性强，易与炉气中的水汽发生反应2Na+H,O
→
Na,0+H，生成的气体使铸锭产生气孔。Na变质后铝熔体黏度增大，达到了方便铝合金的铸造。
具体实施方式
[0029]基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例一：一种船舶用高强耐蚀铝合金及其制备方法，包括铝合金本体，所述铝合金本体包括铝合金和强化剂。
[0031]所述铝合金包括以下重量份材料：铝Al：余量、硅Si：0.1份、铜Cu：0.3份、镁Mg：9.5份、锌Zn：1.0份、钛Ti：0.07份、镍Ni：0.1份、钪Sc：0.5份。
[0032]所述强化剂包括以下重量份材料：锰Mn：0.1份、铁Fe：0.2份、Na盐：0.7份。
[0033]一种船舶用高强耐蚀铝合金的制备方法，包括以下步骤：
[0034]第一步：原料熔炼，将铝Al：余量、硅Si：0.1份、铜Cu：0.3份、镁Mg：9.5份、锌Zn：1.0份、钛Ti：0.07份、镍Ni：0.1份、钪Sc：0.5份放入熔炼炉中，在780℃
‑
820℃中加热，使铝合金原料熔化；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶用高强耐蚀铝合金，包括铝合金本体，其特征在于：所述铝合金本体包括铝合金和强化剂；所述铝合金包括铝Al、硅Si、铜Cu、镁Mg、锌Zn、钛Ti、镍Ni和钪Sc；所述强化剂包括锰Mn、铁Fe和Na盐。2.根据权利要求1所述的一种船舶用高强耐蚀铝合金，其特征在于：所述铝合金包括以下重量份材料：铝Al：余量、硅Si：0.1
‑
0.3份、铜Cu：0.3份、镁Mg：9.5
‑
11.0份、锌Zn：1.0
‑
1.5份、钛Ti：0.07
‑
0.15份、镍Ni：0.1份、钪Sc：0.5份。3.根据权利要求1所述的一种船舶用高强耐蚀铝合金，其特征在于：所述强化剂包括以下重量份材料：锰Mn：0.1
‑
0.3份、铁Fe：0.2份、Na盐：0.7份。4.一种船舶用高强耐蚀铝合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：原料熔炼；第二步：搅拌混合；第三步：放入强化剂；第四步：铝合金沉淀；第五步：铝合金铸造。5.根据权利要求4所述的一种船舶用高强耐蚀铝合金的制备方法，其特征在于：所述第一步将铝Al：余量、硅Si：0.1
‑
0.3份、铜Cu：0.3份、镁Mg：9.5
‑
11.0份、锌Zn：1.0
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：崔国昌，孙英杰，
申请(专利权)人：山东创新精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：