耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材，其按质量百分比包括如下组分:Mg:0.7%~1.4%，Si:0.4~1%,Cu:0.3%~0.5%,Zn:0.1%~0.15%,Mn:0.45%~1.0%，Cr:0.1%~0.3%,Ti:0.1%~0.15%,Ce:0.02%~0.05%,La:0.01%~0.03%,Se:0.1%~0.3%，Re:0.01%~0.1%,AL:余量，公开了一种制备该铝合金型材并增加其强度的方法。

【技术实现步骤摘要】
耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材及其制备方法
本专利技术涉及铝合金型材领域，具体涉及耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材及其制备方法。
技术介绍
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。因其密度低，强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，具有优良的导电性、导热性、抗蚀性等性能，可加工成各种型材，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面。随着现代工业的迅速发展，对铝合金型材的强度和耐腐蚀性提出了更高的要求。因此，亟需开发一种同时具有高强度且耐腐蚀的铝合金型材。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有耐腐蚀性的铝合金型材，以及用于制备该型材且提升该型材强度的制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材，其特征在于，其按质量百分比包括如下组分:Mg:0.7%~1.4%，Si:0.4~1%,Cu:0.3%~0.5%,Zn:0.1%~0.15%,Mn:0.45%~1.0%，Cr:0.1%~0.3%,Ti:0.1%~0.15%,Ce:0.02%~0.05%,La:0.01%~0.03%,Se:0.1%~0.3%，Re:0.01%~0.1%,AL:余量。采用上述技术方案，合金元素Mg与Si主要形成强化相Mg2Si，提高铝合金强度与耐腐蚀性；Cu能有效增强铝合金强度并提高合金在热加工时的塑性，同时可降低铝合金因添加Mn元素而呈现出各向异性的趋势；在铸态和固溶处理后的铝合金中添加适量Zn，能使耐蚀电位升高，腐蚀电流降低，显著改善了合金的耐腐蚀性能，因为Zn可在合金晶界处形成Mg32(Al,Zn)49相，该相能够抑制Mg2Si相在晶界连续析出，使合金的耐蚀性能得以提升，的Mn元素可改善富Fe相的形态，促进长条状β-AlFeSi相向球状α相转变，并减少β-AlFeSi相及Mg2Si的数量。同时，弥散相Al6Mn可细化晶粒，从而提高合金的强韧性和耐腐蚀性；Mn还可消除过量Si带来的不利影响，生成Al-Fe-Mn-Si金属间化合物，提高耐蚀性，添加适量的Cr不仅有助于提高铝合金的耐磨性，还可延缓自然时效过程，提高人工时效后工件的强度，同时细化晶粒，使人工时效后的晶粒呈细长状，从而使合金的耐蚀性能提高，且由于本专利技术中的铝合金合金中含有Cu元素，Cr还可降低由于添加Cu引起的耐腐蚀性变差的趋势；Ti对铝合金的晶粒起到明显的细化作用，并能抑制Mg2Si相的析出，提高铝合金的强度和耐蚀性能，添加适量的Ce可以细化粗大的第二相，并使其均匀分布，从而减少第二相与基体构成的腐蚀微电池数量。同时，Ce还能在合金表面形成一层钝化膜，从而提高Al-Mg-Si-Fe合金的耐腐蚀性；La可显著细化铝合金中铸锭的枝晶组织，提高合金的耐蚀性及力学性能，降低了合金的力学及耐蚀性能，Re提高铝合金的耐腐蚀性，RE的添加量不宜超过0.2%，一旦超过0.2%，RE可使铝合金形成溶质消耗区，产生晶界电偶腐蚀，加剧合金的剥落腐蚀。上述的一种耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材，可进一步设置为：所述耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材的质量百分比组分是：Mg:1.0%，Si:0.58%,Cu:0.4%,Zn:0.12%,Mn:0.7%,Cr:0.2%,Ti:0.14%,Ce:0.03%,La:0.02%,Se:0.2%，Re:0.06%,AL:余量。采用上述技术方案，上述的一种耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材，可进一步设置为：所述MG与SI的质量比公式为：mMg:mSi=1.73。采用上述技术方案，当Mg、Si质量比大于1.73时，存在过剩的Mg。Mg过剩使铝合金的晶间腐蚀敏感性降低，这是因为铝合金在晶界处形成的Mg2Si颗粒不能连续分布，因而难以形成连续的腐蚀通道，使合金晶间腐蚀的敏感性降低，当Mg、Si的质量比小于1.73时，存在过剩的Si。Si过量有利于提高机械强度，且不损失可成形性和可焊性，但是增加了形成晶间腐蚀的倾向，所以将MG与SI的质量比为1.73时，铝合金耐腐蚀性呈最大化。一种耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材的制备方法，包括如下步骤：S1:将原料按比例投入立式真空烧结炉中，抽真空加热混合，再充入惰性气体，维持温度和压强，熔炼成合金液体；S2:将S1所述合金液高温出炉并导入模具中；S3:向S2中所述模具中通入氧气，压铸，冷却凝固后得到铸件；S4:将S3中的铸件置于旋转压扭液压机的模具中，采用逐步升温的多温阶连续进行等通道转角挤压加工，利用剧烈塑性变形技术实现强化固溶处理，结束后水淬处理，获得过饱和固溶体块体挤压坯；S5:将S4中的过饱和固溶体块体挤压坯上切割出长度方向平行于等通道转角挤压方向的合金棒；S6:对S5中的合金棒进行常规热挤压加工和时效处理，获得高强度耐腐蚀铝合金。采用上述技术方案，通过将原料按比例制成耐腐蚀的铸件后，再通过模压变形法，不断的对铝合金铸件进行强化，此时铸态合金中的网状第二相破碎，粗大第二相碎化，晶粒尺寸逐步细化，并且形成高密度的亚晶、位错胞等微结构，细化第二相颗粒，同时在高温和大应变的耦合作用下，高温变形粗促进第二相开始溶解，增加合金的固溶度，在更高的变形温度下，大变形促进第二相颗粒全部溶解，同时变形作用使得合金的晶粒尺寸保持稳定，获得了晶粒尺寸相对较小的准单相过饱和固溶体，此外，由于剧烈塑性变形强化固溶过程中引入的大量晶体缺陷提高了析出相的形核位置，降低了其形核势垒，导致后续热加工过程中析出相的均匀动态析出，并可根据需要添加后续的时效处理，以控制析出相的尺寸和形貌，调控合金的力学性能最终使材料受到剧烈的塑性变形，从而细化铝合金的组织晶粒，提高其强度。上述的一种耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材的制备方法，可进一步设置为：所述S4的多温阶指的是加工温度为350°~420°。采用上述技术方案，分别在350°~420°之间逐步升温，随着挤压道次的增加，等效应变值增加；相同挤压道次条件下，随着温度的升高，金属变形抗力减小，损伤值减小，所需载荷减小，该铸件经模压变形后晶粒明显细化，随着挤压道次的增加，变形过程中累积了较大变形量，微观组织中出现等轴晶的区域明显增多，当温度在350°~420°之间逐步升温时，最大的细化铝合金的组织晶粒，提高其强度使其强度达到最大。上述的一种耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材的制备方法，可进一步设置为：所述S4中的剧烈塑性加工时长为1~2小时。采用上述技术方案，在该剧烈塑性加工时长内强度最好，且最佳时长为1.5小时。具体实施方式一种耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材，其特征在于，其按质量百分比包括如下组分:Mg:0.7%~1.4%，Si:0.4~1%,Cu:0.3%~0.5%,Zn:0.1%~0.15%,Mn:0.45%~1.0%，Cr:0.1%~0.3%,Ti:0.1%~0.15%,Ce:0.02%~0.05%,La:0.01%~0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材， 其特征在于，其按质量百分比包括如下组分:Mg:0.7%~1.4%，Si:0.4~1%,Cu:0.3%~0.5%,Zn:0.1%~0.15%,Mn:0.45%~1.0%，Cr:0.1%~0.3%,Ti:0.1%~0.15%,Ce:0.02%~0.05%,La:0.01%~0.03%,Se:0.1%~0.3%，Re:0.01%~0.1%,AL:余量。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材，其特征在于，其按质量百分比包括如下组分:Mg:0.7%~1.4%，Si:0.4~1%,Cu:0.3%~0.5%,Zn:0.1%~0.15%,Mn:0.45%~1.0%，Cr:0.1%~0.3%,Ti:0.1%~0.15%,Ce:0.02%~0.05%,La:0.01%~0.03%,Se:0.1%~0.3%，Re:0.01%~0.1%,AL:余量。


2.根据权利要求1所述的耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材，其特征在于，所述耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材的质量百分比组分是：Mg:1.0%，Si:0.58%,Cu:0.4%,Zn:0.12%,Mn:0.7%,Cr:0.2%,Ti:0.14%,Ce:0.03%,La:0.02%,Se:0.2%，Re:0.06%,AL:余量。


3.根据权利要求1或2所述的耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材，其特征在于，所述MG与SI的质量比公式为：mMg:mSi=1.73。


4.一种耐腐蚀高强度汽摩配件用...

【专利技术属性】
技术研发人员：金毅力，
申请(专利权)人：浙江金裕铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33