本发明专利技术公开了一种抗再结晶耐蚀铝合金，该合金由主合金元素Ａｌ－Ｍｇ－（Ｚｎ－Ｃｕ），以及占合金质量百分比为０．１～１．２％的Ｚｒ－Ｃｒ－Ｎｂ组成。通过在Ａｌ－Ｍｇ－（Ｚｎ－Ｃｕ）合金中，复合添加Ｚｒ、Ｃｒ和Ｎｂ，形成多元铝化物弥散相，有效抑制Ａｌ－Ｍｇ－（Ｚｎ－Ｃｕ）合金的再结晶，保持形变回复组织，提高了合金的强度、断裂韧性和抗应力腐蚀性能；且Ｚｒ、Ｃｒ和Ｎｂ价格相对便宜，适于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属合金领域，特别涉及抗再结晶耐蚀铝合金。
技术介绍
铝的合金化及微合金化是改善各类铝合金性能及开发新型铝合金的基本 手段。通过多元微合金化形成微细弥散相，有效地抑制再结晶和晶粒长大、 保持变形回复组织，是同时提高铝合金强度和抗腐蚀性能的途径之一。近年来，Zr在铝合金微合金化中得到广泛应用，Zr加入铝合金中，形成亚稳Ll2 型的与Al基体共格的Al3Zr弥散相，提高了合金的再结晶抗力，改善了应力 腐蚀性能，但亚稳的Ll2型Al3Zr在高温长时均匀化和固溶处理中会转变为与 Al基体非共格的稳定D023型Al3Zr弥散相，抑制再结晶的作用会随之降低。 加入微合金化元素Sc是目前抑制再结晶效果最好的办法，它可以形成与基体 共格的微细Al3Sc弥散相粒子，在提高强度的同时能改善合金的韧性和抗应力 腐蚀性能；Sc、 Zr同时加入到铝合金中，同样起到提高强度和应力腐蚀抗力 的作用。但是，由于Sc的价格昂贵，不适合于实际工业生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是在Al-Mg- (Zn-Cu)合金中复合添加价格便宜的微合金化 元素，形成新型高效的多元铝化物弥散相，有效抑制合金的再结晶，提高合 金的强度、抗断裂韧性和抗应力腐蚀性能。本专利技术的详细技术方案为 一种抗再结晶耐蚀铝合金，包括主合金元素 Al画Zn-Mg或Al-Zn-Mg-Cu或Al-Mg或Al-Cu-Mg，以及总含量占合金质量百 分比为0.1 L2。/。的Zr-Cr-Nb。其中Zn、 Mg、 Cu占合金的质量百分比为Zn: 0~9.2%; Mg: 0.2~5.60/0; Cu: 0~6.8%。Zr、 Cr和Nb占合金的质量百分比最好分别为Zr: 0.05~0.2%; Cr: 0.05~0.30/o; Nb: 0.04~0.10/0。在上述铝合金中，还可微量添加Mn、 Ti，加入Mn、 Ti的质量百分比为 Mn: 0~0.5%; Ti: 0~0.1%。本专利技术在Al-Mg- (Zn-Cu)合金中添加Zr的同时，复合添加Cr和Nb，形成多元弥散相，有效抑制了 Al-Mg- (Zn-Cu)合金的再结晶，保持形变回 复组织，提高了 Al-Zn-Mg-Cu或Al-Zn-Mg合金的强度、断裂韧性和抗应力腐 蚀性能。而且Zr、 Cr、 Nb价格相对便宜，适于工业化生产。本专利技术的含Zr、 Cr和Nb的抗再结晶耐蚀Al-Mg- (Zn-Cu)合金，可应用到各个领域。 附图说明图1:对比例1的A-l合金固溶态金相显微组织图； 图2:对比例2的A-2合金固溶态金相显微组织图； 图3:对比例3的A-3合金固溶态金相显微组织图； 图4:对比例4的A-4合金固溶态金相显微组织图； 图5:对比例5的A-5合金固溶态金相显微组织图； 图6:对比例6的A-6合金固溶态金相显微组织图； 图7:对比例7的A-7合金固溶态金相显微组织图； 图8:对比例8的A-8合金固溶态金相显微组织图； 图9:实施例1的B-l合金固溶态金相显微组织图； 图10:实施例2的B-2合金固溶态金相显微组织图； 图11:实施例3的B-3合金固溶态金相显微组织图； 图12:实施例4的B-4合金固溶态金相显微组织图； 图13:实施例5的B-5合金固溶态金相显微组织图； 图14:实施例6的B-6合金固溶态金相显微组织图； 图15:实施例7的B-7合金固溶态金相显微组织图16: T6时效态下3.5%NaCl水溶液中对比例1、实施例1的合金裂纹 扩展速率v-应力强度因子曲线图17: T6时效态下3.5%NaCl水溶液中对比例2、实施例2的合金裂纹 扩展速率v-应力强度因子曲线图18: T6时效态下3.5%NaCl水溶液中对比例3、实施例3的合金裂纹 扩展速率v-应力强度因子曲线图19: T6时效态下3.5%NaCl水溶液中对比例4、实施例3的合金裂纹 扩展速率v-应力强度因子曲线图20: T6时效态下3.5。/。NaCl水溶液中对比例5、实施例4的合金裂纹 扩展速率v-应力强度因子曲线图。具体实施例方式对比例l:铸锭冶金法制备表l中的A-1合金。将高纯铝(纯度为99.99 %)加入到石墨粘土坩埚，在电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为78(TC，高纯铝 熔化后，加入A1-Gu、 Al-Zr中间合金，降至760。C，加入工业纯Zn(纯度为 99.9%)，熔化并充分搅拌均匀后加入工业纯Mg (纯度为99.9%)，除去表面 渣后，加入0.2% 0.4%的六氯乙烷(C2C16)精炼剂排渣除气，静置10 15 分钟，浇入铁模中，冷却后脱模。对比例2:制备表l中的A-2合金。将高纯铝(纯度为99.99%)加入到 石墨粘土坩埚，在电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为78(TC，高纯铝熔化后，加 入A1-Cu、 Al-Zr、 Al-Cr中间合金，降至760。C，加入工业纯Zn (纯度为99.9 %)，熔化并充分搅拌均匀后加入工业纯Mg(纯度为99.9%),除去表面渣后， 加入0.2% 0.4%的六氯乙垸(C2C16)精炼剂排渣除气，静置10 15分钟，浇入铁模中，冷却后脱模。对比例3:帝ij备表1中的A-3合金。制备方法如对比例1所述。 对比例4:制备表l中的A-4合金。将高纯铝(纯度为99.99%)加入到 石墨粘土坩埚，在电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为780'C，高纯铝熔化后，加 入A1-Cu、 Al-Zr、 Al-Sc中间合金，降至76(TC，加入工业纯Zn (纯度为99.9 %)，熔化并充分搅拌均匀后加入工业纯Mg(纯度为99.9X)，除去表面渣后， 加入0.2% 0.4%的六氯乙垸(C2C16)精炼剂排渣除气，静置10 15分钟， 浇入铁模中，冷却后脱模。对比例5:制备表l中的A-5合金。将高纯铝(纯度为99.99%)加入到 石墨粘土坩埚，在电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为78(TC，高纯铝熔化后，加 入A1-Zr中间合金，降至760。C，加入工业纯Zn (纯度为99.9% )，熔化并充 分搅拌均匀后加入工业纯Mg (纯度为99.9%)，除去表面渣后，加入0.2% 0.4%的六氯乙垸(C2C16)精炼剂排渣除气，静置10 15分钟，浇入铁模中， 冷却后脱模。对比例6:制备表l中的A-6合金。将高纯铝(纯度为99.99%)加入到 石墨粘土坩埚，在电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为780。C，高纯铝熔化后，加 入A1-Cu中间合金，降至760。C，加入工业纯Mg (纯度为99.9%)，除去表面 渣后，加入0.2% 0.4%的六氯乙垸(C2C16)精炼剂排渣除气，静置10 15分钟，浇入铁模中，冷却后脱模。对比例7:制备表l中的A-7合金。将高纯铝(纯度为99.99%)加入到 石墨粘土坩埚，在电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为760'C，高纯铝熔化后，加 入工业纯Mg (纯度为99.9%)，除去表面渣后，加入0.2% 0.4%的六氯乙垸 (C2C16)精炼剂排渣除气，静置10 15分钟，浇入铁模中，冷却后脱模。对比例8:制备表l中的A-8合金。将高纯铝(纯度为99.99%)加入到 石墨粘土坩埚，在电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为780'C,高纯铝熔化后，加 入A1-Cu、 Al-Zr、 Al-Cr、 Al-Mn、 Al-Ti中间合金，降至760。C，加入工业纯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗再结晶耐蚀铝合金，包含主合金元素Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ或Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ或Ａｌ－Ｍｇ或Ａｌ－Ｍｇ－Ｃｕ，其特征在于：还包含占合金质量百分比为０．１～１．２％的Ｚｒ－Ｃｒ－Ｎｂ，所述Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｕ元素占合金的质量百分比分别为：Ｚｎ：０～９．２％；Ｍｇ：０．２～５．６％；Ｃｕ：０～６．８％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈康华，张茁，方华婵，祝昌军，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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