一种高韧性铝合金及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高韧性铝合金及其生产工艺，包括以下步骤：(1)配料；(2)熔炼：熔化—扒渣—除气(渣)—静置；(3)铸造；(4)均热；(5)热轧；(6)冷轧—拉矫清洗；(7)分切；(8)热处理(退火)；(9)包装。本发明专利技术采用高温均匀化退火，使固溶体内锰含量趋于均匀，并配以大的冷变形度使再结晶形核均匀；高温热轧，热轧温度提高到480～520℃，其效果可以和高温均匀化退火相近；高温快速再结晶退火。未进行高温均匀化退火或高温热轧的材料可采用盐浴或感应加热，温度高于500℃，短时间完成再结晶；适量添加钛有明显作用，因为钛偏析和锰偏析的方向相反，而影响相同，故能起到部分抵消作用。

A high toughness aluminum alloy and its production process

The invention discloses a high toughness aluminum alloy and its production process, which comprises the following steps: (1) proportioning; (2) smelting: melting - slagging - degassing (slag) - standing; (3) casting; (4) soaking; (5) hot rolling; (6) cold rolling - pulling and straightening cleaning; (7) cutting; (8) heat treatment (annealing); and (9) packaging. The method adopts high temperature homogenization annealing to make the manganese content in the solid solution tend to be uniform, and large cold deformation degree is matched to make the recrystallization nucleation uniform; high temperature hot rolling, the hot rolling temperature is raised to 480 ~ 520 degrees Celsius, the effect can be similar to high temperature homogenization annealing; high temperature rapid recrystallization annealing. The materials without high temperature homogenization annealing or hot rolling can be recrystallized by salt bath or induction heating, and the recrystallization can be completed in a short time when the temperature is higher than 500 C. Proper addition of titanium has obvious effect, because the direction of titanium segregation and manganese segregation is opposite, and the influence is the same, so it can partially offset the effect.

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性铝合金及其生产工艺
本专利技术涉及铝合金
，尤其涉及一种高韧性铝合金及其生产工艺。
技术介绍
3003是Al-Mn系防锈铝的典型合金。其突出特点是抗蚀性好，仅在中性介质中的抗蚀性稍次于纯铝，在其他介质中的抗蚀性与纯铝的相近。强度比工业纯铝高，而塑性很好。焊接性能优良；导热导电性能比工业纯铝低。加锰后有一定固溶强化作用。锰在铝中的固溶度随温度降低而减小，但热处理强化效果甚微，因此3003为热处理不可强化合金。该合金用途广泛，从化工设备到民用五金的各种需要加工成型、耐蚀而强度要求比纯铝高的场所，都得到广泛应用。现有的一般的3003合金在铸造的过程中容易产生晶内偏析，从而影响合金的物理性能，基于此，现研究一种高韧性铝合金及其生产工艺，很好的解决了这个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高韧性铝合金及其生产工艺。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高韧性铝合金，其特征在于，所述铝合金的化学成分质量比如下：作为本专利技术的优选方式之一，所述铝合金的化学成分质量比为：Si为0.23，Fe为0.65，Cu为0.18，Mn为1.10，Zn为0.1，Ti为0.022，余量为Al。本专利技术还公开了一种高韧性铝合金的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料；(2)熔炼：熔化—扒渣—除气(渣)—静置；(3)铸造；(4)均热；(5)热轧；(6)冷轧—拉矫清洗；(7)分切；(8)热处理(退火)；(9)包装。作为本专利技术的优选方式之一，所述熔炼温度730～770℃。作为本专利技术的优选方式之一，所述铸造温度720～730℃，铸造速度为45～50mm/min，冷却水压0.08～0.15Mpa作为本专利技术的优选方式之一，所述均热的均匀化温度590～620℃。作为本专利技术的优选方式之一，所述热轧温度480～520℃。作为本专利技术的优选方式之一，所述热轧温度最佳为500℃。作为本专利技术的优选方式之一，所述挤压温度320～480℃。作为本专利技术的优选方式之一，所述典型退火温度413℃，空气冷却。本专利技术相比现有技术的优点在于：本专利技术采用高温均匀化退火，使固溶体内锰含量趋于均匀，并配以大的冷变形度使再结晶形核均匀；高温热轧，热轧温度提高到480～520℃，其效果可以和高温均匀化退火相近；高温快速再结晶退火。未进行高温均匀化退火或高温热轧的材料可采用盐浴或感应加热，温度高于500℃，短时间完成再结晶；适量添加钛有明显作用，因为钛偏析和锰偏析的方向相反，而影响相同，故能起到部分抵消作用。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。Mn：锰是主要合金化元素，虽然不可热处理强化，但锰有一定固溶强化作用，MnAl6有一定弥散强化作用，因此3003强度稍高于纯铝。含锰量在1.0～1.5％范围内，合金的强度和伸长率均较好，如果超过1.5％，将会出现粗大硬脆的MnAl6相，使合金变形时易开裂，对合金局部的延展性也会造成不良影响，因此3003的含锰量不超过1.5％，最好控制在成分范围的中限。MnAl6的电极电位和纯铝实际上相等，所以3003有与纯铝相近的抗蚀性。Fe：铁在在铝合金中一般作为杂质控制，但在3003中允许达到0.7％，因为锰极易产生晶内偏析，又能显著提高再结晶温度。冷变形后的3003铝材，在退火过程中，低锰部分先再结晶和晶粒长大，而高锰部分还未再结晶，结果使退火板材晶粒大小极不均匀，而Fe能溶入MnAl6中形成(FeMn)Al6，减少锰的偏析，使退火板材得到细晶粒。但(FeMn)Al6过多时会降低合金力学性能，生产中往往采用快速退火(盐浴炉、气垫炉、感应加热炉)得到细晶粒。Si：一般控制在0.6％以下。Si是有害杂质，若Fe、Si同时存在，则先形成(Al12Fe3Si2)或(Al9Fe2Si2)，破坏了Fe的有利影响，但Si也能降低Mn在Al中的溶解度，形成T(Al12Mn3Si2)。Fe和Si可以加速Mn在热变形过程中从过饱和固溶体中分解，提高力学性能。Mg：能提高Al-Mn合金强度，细化再结晶组织，但会降低退火半成品的表面光泽度。Cu：能降低铝合金抗蚀性，但含量在0.05～0.2％时，会使合金的点腐蚀变成均匀腐蚀，也可以显著提高抗拉强度，因而是有益的。Zn：会降低合金抗蚀性，但考虑到焊接性能应控制在0.2％以下。实施例一：一种高韧性铝合金，所述铝合金的化学成分质量比如下：SiFeCuMnZnTiAl0.180.60.131.050.10.015余量为Al实施例二：一种高韧性铝合金，所述铝合金的化学成分质量比如下：SiFeCuMnZnTiAl0.280.700.231.150.10.03余量为Al实施例三：一种高韧性铝合金，所述铝合金的化学成分质量比如下：SiFeCuMnZnTiAl0.230.650.181.100.10.022余量为Al实施例四：本专利技术还公开了一种高韧性铝合金的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料；(2)熔炼：熔化—扒渣—除气(渣)—静置；所述熔炼温度730～770℃；(3)铸造；所述铸造温度720～730℃，铸造速度为45～50mm/min，冷却水压0.08～0.15Mpa；(4)均热；所述均热的均匀化温度590～620℃；(5)热轧；热轧温度480～520℃；(6)冷轧—拉矫清洗；挤压温度320～480℃；(7)分切；(8)热处理(退火)；典型退火温度413℃，空气冷却；(9)包装。作为本专利技术的优选方式之一，所述热轧温度最佳为500℃。以下为本专利技术与3003物理性能对比：由此可见，本专利技术的高韧性铝合金的抗拉强度与3003铝合金相当，而拉伸率明显略高于3003铝合金。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高韧性铝合金，其特征在于，所述铝合金的化学成分质量比如下：

【技术特征摘要】
1.一种高韧性铝合金，其特征在于，所述铝合金的化学成分质量比如下：2.根据权利要求1所述的高韧性铝合金，其特征在于，所述铝合金的化学成分质量比为：Si为0.23，Fe为0.65，Cu为0.18，Mn为1.10，Zn为0.1，Ti为0.022，余量为Al。3.一种根据权利要求1-2任一所述的高韧性铝合金的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料；(2)熔炼：熔化—扒渣—除气(渣)—静置；(3)铸造；(4)均热；(5)热轧；(6)冷轧—拉矫清洗；(7)分切；(8)热处理(退火)；(9)包装。4.根据权利要求3所述的高韧性铝合金的生产工艺，其特征在于，所述熔炼温度730～770℃。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓辉，李春骜，张路，
申请(专利权)人：安徽华中天力铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34