一种铝锰合金挤压材及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种铝锰合金挤压材及其制备方法和应用，属于合金技术领域。所提供的铝锰合金挤压材包括以下质量百分数的组分：Mn：1.0

【技术实现步骤摘要】
一种铝锰合金挤压材及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及合金
，具体而言，涉及一种铝锰合金挤压材及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]3003合金是常见的Al
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Mn合金，具有良好的变形加工成型性能、导热性能和耐腐蚀性能，目前是制造新能源汽车动力电池壳的主要材料。动力电池总成的重量占整车重量的20
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30％，为了减轻电池重量，提高续航里程，铝合金电池壳的厚度越来越薄。为了保证变形加工成型性能和动力电池碰撞安全性能，对电池壳用铝合金材料的O态塑性、H14态的强度、塑性等力学性能提出了比常规3003铝合金更高的要求。
[0003]鉴于上述问题的存在，有必要提供一种新的铝锰合金挤压材及其制备方法和应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种铝锰合金挤压材及其制备方法和应用。
[0005]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0006]本专利技术提供一种铝锰合金挤压材，包括以下质量百分数的组分：Mn：1.0
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1.4％，Si：0.2
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0.3％，Cu：0.08
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0.12％，Mg：0.01
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0.03％，Ti：0.01
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0.05％，Fe：0.25
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0.85％，Bi：0.05
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0.1％，Zr：0.05
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0.1％，无法避免的杂质总和≤0.15％，余量为Al，并且Mg：Bi＝0.1
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0.17；1.5％≤Fe+Mn≤2.0％。
[0007]本专利技术还提供一种铝锰合金挤压材的制备方法，其包括：按照铝锰合金挤压材的组成及质量百分比将原材料熔炼成铸锭，然后进行均匀化热处理和挤压处理。
[0008]本专利技术还提供一种铝锰合金挤压材作为制作动力电池壳材料的应用。
[0009]本专利技术具有以下有益效果：
[0010]本专利技术提供的一种铝锰合金挤压材及其制备方法和应用，所提供的铝锰合金挤压材，包括以下质量百分数的组分：Mn：1.0
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1.4％，Si：0.2
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0.3％，Cu：0.08
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0.12％，Mg：0.01
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0.03％，Ti：0.01
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0.05％，Fe：0.25
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0.85％，Bi：0.05
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0.1％，Zr：0.05
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0.1％，无法避免的杂质总和≤0.15％，余量为Al，并且Mg：Bi＝0.1
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0.17；1.5％≤Fe+Mn≤2.0％，以上通过添加Bi进行微合金化，生成纳米级的Mg3Bi2析出相，在变形过程中起到钉扎位错和亚晶界的作用，从而显著提高了合金的强度，同时把Fe作为有益元素，在合金中采用了高铁含量的配比，降低了对原材料的要求，从而降低了原材料成本。Fe元素还可以减轻Mn元素的晶内偏析，以及通过添加Bi、Zr、Ti等微量元素，对微观组织综合调控，避免粗大金属间化合物的形成，提高材料再结晶温度，抑制了挤压后形成粗大的再结晶组织，有利于提高挤压材的强度、韧性及良品率。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0012]图1为实施例1提供的合金铸态金相组织图(放大2000倍)；
[0013]图2为实施例1提供的合金铸态金相组织图(放大10000倍)；
[0014]图3为实施例1提供的合金均匀化状态金相组织图(放大500倍)；
[0015]图4为实施例1提供的合金均匀化状态金相组织图(放大5000倍)；
[0016]图5为实施例1提供的合金挤压后金相组织图(放大500倍)；
[0017]图6为实施例1提供的合金挤压后金相组织图(放大5000倍)；
[0018]图7为实施例1提供的合金挤压后金相组织图(放大20000倍)；
[0019]图8为实施例1提供的合金挤压后金相组织图(放大20000倍)。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0021]本专利技术实施例提出了一种铝锰合金挤压材及其制备方法和应用，所提供的铝锰合金挤压材是比3003合金强度和塑性更高的Al
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Mn合金材料及挤压材。
[0022]下面对本专利技术实施例提供的一种铝锰合金挤压材及其制备方法和应用进行具体说明。
[0023]第一方面，本专利技术实施例提供一种铝锰合金挤压材，包括以下质量百分数的组分：Mn：1.0
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1.4％，Si：0.2
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0.3％，Cu：0.08
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0.12％，Mg：0.01
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0.03％，Ti：0.01
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0.05％，Fe：0.25
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0.85％，Bi：0.05
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0.1％，Zr：0.05
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0.1％，无法避免的杂质总和≤0.15％，余量为Al，并且Mg：Bi＝0.1
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0.17；1.5％≤Fe+Mn≤2.0％。
[0024]本专利技术实施例提供一种铝锰合金挤压材，其组成元素包括：Mn、Si、Cu、Mg、Ti、Fe、Bi、Zr和Al，其中：
[0025]Mn起到固溶强化作用，同时可以提高合金的再结晶温度，避免挤压时形成粗大的再结晶组织。Mn含量过高会形成严重的晶内偏析，需要长时间均匀化热处理，且在挤压时容易形成粗晶组织，降低合金强度和塑性。
[0026]Fe能够降低Mn在铝中的固溶度，减轻Mn元素晶内偏析，同时可以细化铸造组织。Fe和Mn的总量需要控制在1.5％
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2.0％，如Fe、Mn含量过高，会生成粗大的Al6(FeMn)化合物，降低挤压材力学性能和良品率；
[0027]Si起到提高合金铸造性能，避免挤压时粘模的作用。Si含量过高，会形成粗大的AlFeMnSi化合物，降低合金的塑性。
[0028]Cu元素可以提高合金抗拉强度，改善合金耐蚀性能。但当Cu含量超过0.1％时，合金的变形抗力增高，塑性下降。
[0029]Mg元素与Bi反应生成纳米量级的Mg3Bi2，可以钉扎位错及亚晶组织，起到析出强化的作用。Mg元素与Bi的比例如低于0.1，合金中过剩Bi过多，在均匀化或挤压时组织容易本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝锰合金挤压材，其特征在于，包括以下质量百分数的组分：Mn：1.0
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1.4％，Si：0.2
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0.3％，Cu：0.08
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0.12％，Mg：0.01
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0.03％，Ti：0.01
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0.05％，Fe：0.25
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0.85％，Bi：0.05
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0.1％，Zr：0.05
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0.1％，无法避免的杂质总和≤0.15％，余量为Al，并且Mg：Bi＝0.1
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0.17；1.5％≤Fe+Mn≤2.0％。2.一种根据权利要求1所述的铝锰合金挤压材的制备方法，其特征在于，其包括：按照所述铝锰合金挤压材的组成及质量百分比将原材料熔铸成铸锭，然后进行均匀化热处理和挤压处理。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，采用垂直半连续铸造方式将原材料制成铸锭。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括：在熔炼炉外的流槽位置，采用喂丝机喂丝的方式，将Bi或Bi合金丝加入铝熔体内。5.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马秀荣，
申请(专利权)人：江西寰球新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：