一种良好热成型、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金

摘要

本发明涉及铝合金领域，更具体的讲是一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金，由下述组分组成：Mg0.6-0.65wt%、Mn0.08-0.25wt%、Cr0.1-0.2wt%、Si0.70-0.75wt%、Fe0.005-0.2wt%、Cu0.02-0.07wt%、Zn＜0.1wt%、Ti0.02-0.05wt%、V0.07-0.12wt%，余量为Al及不可避免的杂质，本发明的有益效果是：本发明铝合金通过改变合金元素种类和含量，使得本发明的合金中晶粒更加细化，组织更加均匀，从而提高了合金的机械加工性能，而且通过合金之间的相互作用和协调，大大增加了合金的热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能。

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金领域，更具体的讲是一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金。

背景技术

纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金，铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

但是不同的需求对于铝合金的性能要求不同，如高强度铝合金、高韧性铝合金、耐腐蚀铝合金、易焊接铝合金等等等等，而对于用于高速列车车体型材的铝合金，由于其实用的环境，使用位置，其需要良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能，而目前并没有这种性能较为全面的合金。

发明内容

本发明的发明目的在于针对以上现有技术中的不足之处，提供一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金，该合金由下述组分组成：Mg0.6-0.65 wt%、Mn0.08-0.25wt%、Cr0.1-0.2 wt%、Si0.70-0.75wt%、Fe 0.005-0.2 wt%、Cu 0.02-0.07 wt%、Zn ＜0.1 wt%、Ti 0.02-0.05 wt%、V0.07-0.12 wt%，余量为Al及不可避免的杂质。

上述的一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金，该合金由下述组分组成：Mg0.62-0.64 wt%、Mn0.10-0.20wt%、Cr0.12-0.18 wt%、Si0.72-0.74wt%、Fe 0.010-0.080 wt%、Cu 0.04-0.06 wt%、Zn ＜0.1 wt%、Ti 0.02-0.04 wt%、V0.08-0.10 wt%，余量为Al及不可避免的杂质

优化的，上述的一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金，该合金由下述组分组成：Mg0.63 wt%、Mn0.16wt%、Cr0.15 wt%、Si0.73wt%、Fe 0.02 wt%、Cu 0.05wt%、Zn ＜0.1 wt%、Ti 0.03wt%、V0.09 wt%，余量为Al及不可避免的杂质。

V是晶粒细化，提高合金的高温强度，但是易于P形成粗大化合物而形成沉降，因此需要严格控制V的用量，而Zn的作用是能够明显提高合金的强度，但高温脆性大，因此通过对两者配比的控制，即提高了强度，又增加了高温性能。

合金中Fe以及Si的含量大大影响着合金的韧性，而本发明通过对Fe和Si的控制，又通过V、Cr的调节，增加了结构的细密程度和稳定性，提高了合金的韧性。

上述的一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金的制备方法，其包括如下步骤：合金铸锭、挤压淬火、张力拉伸和时效处理、取样检查、包装。

上述合金铸锭包括熔炼和精炼，熔炼温度560-830℃，待炉料融化约90%左右时平稳搅拌，禁止将表面浮渣卷入熔体金属中；每炉次在熔化过程中进行2-5次炉底搅拌；体经搅拌均匀后立即取样，进行炉前分析，取样温度不得低于700℃；随炉料进行精炼，根据取样分析的结果，计算材料的补充量；第二次取样分析，静置10分钟，铸造成型。

优化的，上述熔炼温度为700-830℃。

上述挤压淬火的技术参数为：铸锭加热到300-320℃后迅速装入挤压筒内，挤压温度320℃-330±5℃，挤压速度3±0.5m/min，淬火温度360-400±5℃，淬火速度280～320℃/分。

上述张力拉伸和时效处理工艺参数为：拉伸率1.5～1.7%，时效温度180-200℃，金属保温8-15小时，出时效炉。

本发明的有益效果是：本发明铝合金通过改变合金元素种类和含量，使得本发明的合金中晶粒更加细化，组织更加均匀，从而提高了合金的机械加工性能，而且通过合金之间的相互作用和协调，大大增加了合金的热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，一边本领域技术人员可以更好的了解本发明，但并不因此限制本发明。

一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金的制备方法，其包括如下步骤：合金铸锭、挤压淬火、张力拉伸和时效处理、取样检查、包装。

合金铸锭包括熔炼和精炼，熔炼温度700-830℃，待炉料融化约90%左右时平稳搅拌，禁止将表面浮渣卷入熔体金属中；每炉次在熔化过程中进行2-5次炉底搅拌；体经搅拌均匀后立即取样，进行炉前分析，取样温度不得低于700℃；随炉料进行精炼，根据取样分析的结果，计算材料的补充量；第二次取样分析，静置10分钟，铸造成型。

挤压淬火的技术参数为：铸锭加热到300-320℃后迅速装入挤压筒内，挤压温度320℃-330±5℃，挤压速度3±0.5m/min，淬火温度360-400±5℃，淬火速度280～320℃/分。

张力拉伸和时效处理工艺参数为：拉伸率1.5～1.7%，时效温度180-200℃，金属保温8-15小时，出时效炉。

若无特殊说明，下述实施例均采用本方法进行生产。

实施例1

一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金，该合金由下述组分组成：Mg0.62 wt%、Mn0.10wt%、Cr0.12 wt%、Si0.72wt%、Fe 0.010wt%、Cu 0.04 wt%、Zn ＜0.1 wt%、Ti 0.02 wt%、V0.08 wt%，余量为Al及不可避免的杂质

实施例2

一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金，该合金由下述组分组成：Mg0.63 wt%、Mn0.16wt%、Cr0.15 wt%、Si0.73wt%、Fe 0.02 wt%、Cu 0.05wt%、Zn ＜0.1 wt%、Ti 0.03wt%、V0.09 wt%，余量为Al及不可避免的杂质。

实施例3

一种良好热成型性、抗蚀性、疲劳性能、韧性和焊接性能的合金，该合金由下述组分组成：Mg0.64 wt%、Mn0.20wt%、Cr0.18 wt%、Si0.74wt%、Fe 0.080 wt%、Cu 0.06 wt%、Zn ＜0.1 wt%、Ti 0.04 wt%、V0.10 wt%，余量为Al及不可避免的杂质

对上述实施例1-3所得合金分别放置到盐水中浸泡60天，观察表面腐蚀点数。

另外对实施例1-3中所得合金进行焊接性能试验，见下表。