【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种金属材料及其制造方法，尤其涉及一种铝合金材料及制造方法。
技术介绍
1、铝合金是一种轻量化材料，目前铝合金已广泛应用在电池包底板、盖板和隔板上，从而实现电池包的减重。目前，电池包用铝合金材料主要为5182、5083、5754铝合金板材。其中5754铝合金因为良好的强度、延伸率、焊接性和耐腐蚀综合性能而被广泛采用。
2、例如，公开号为cn115233051a，公开日为2022年10月25日，名称为“一种船舶用高强耐蚀铝合金板材及其制备方法”的中国专利文献提供了一种船舶用高强耐蚀铝合金板材，该铝合金板材包括mg：6.1-7.1％，cu≤0.1％，mn：0.55-1.05％，cr：0.1-0.2％，si≤0.15％，fe≤0.3％，zr：0.1-0.2％，余量为al。该专利技术声称能够兼顾高强性能与优秀耐蚀性能。
3、又例如，公开号为cn115216673a，公开日2022年10月21日，名称为“一种高强耐蚀5系合金及其制备方法”的中国专利文献提供了一种高强耐蚀5系合金及其制备方法，其合金成分按质量百分数计包括：mg：5.0-8.0％，mn：0.4-0.6％，fe≤0.25％，cr≤0.2％，ti≤0.15％，zr：0.1-0.2％，cu≤0.1％，si≤0.1％，zn：0.8-1.2％，余量为al。该专利技术声称能够同时兼顾较高的力学性能和耐腐蚀性。
4、基于此，期望获得一种铝合金，其在进一步提高力学性能的同时，还能兼具高耐晶间腐蚀性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种高耐晶间腐蚀的铝合金，其通过合理优化铝合金中的主合金元素和微量合金元素，配合适当的制造工艺，旨在获得高强度、高延伸率、高耐晶间腐蚀的铝合金板材，尤其是5754铝合金板材，其可以用于电池包底板。
2、基于上述专利技术目的，本专利技术提供了一种高耐晶间腐蚀铝合金，其含有al和不可避免的杂质，此外还含有质量百分含量如下的各化学元素：
3、mg：2.6-3.2％，mn：0.10-0.40％，cr：0.01-0.08％，cu：0.01-0.08％，ti：0.01-0.025％，si：0.05-0.15％，fe：0.10-0.30％。
4、相应地，本专利技术还提供了一种高耐晶间腐蚀铝合金，其化学元素质量百分含量配比为：
5、mg：2.6-3.2％，mn：0.10-0.40％，cr：0.01-0.08％，cu：0.01-0.08％，ti：0.01-0.025％，si：0.05-0.15％，fe：0.10-0.30％；余量为al和不可避免的杂质。
6、本专利技术各化学元素成分含量的设计原理如下所述：
7、mg：mg元素是本专利技术所述的铝合金中的主合金元素，mg元素具有强烈的加工硬化效应，同时在铝中固溶度可达到17.41％，因此能够起到明显的固溶强化作用。本专利技术的铝合金的加工硬化效应在热轧卷取后得到释放，mg元素主要起到固溶强化的作用，但在本专利技术中，过高的mg含量会导致晶界mg2al3相的连续分布，因此本专利技术控制mg元素质量百分含量为2.6-3.2％。
8、mn：mn是本专利技术所述的铝合金中的微量元素，其可以通过形成纳米级的弥散化合物，以粒子诱发形核的作用(psn效应)促进在结晶形核，并钉扎晶界，抑制晶粒长大，从而起到强化作用，尤其地，钉扎作用可在焊接过程中抑制热影响区的晶粒长大，故也可以提高al-mg合金焊后强度。然而，在本专利技术中，过量的mn易于在铸造过程中形成毫米级尺寸的mn、fe化合物，不但无法起到强化作用，反而易于成为应力作用下的裂纹源，降低合金的延伸率。基于此，本专利技术将mn质量百分含量控制为0.10-0.40％。
9、cr：cr也是本专利技术所述的铝合金中的微量元素，其可以通过形成纳米级的弥散化合物，以粒子诱发形核的作用(psn效应)促进在结晶形核，并钉扎晶界，抑制晶粒长大，从而起到强化作用，尤其地，钉扎作用可在焊接过程中抑制热影响区的晶粒长大，故也可以提高al-mg合金焊后强度。然而，在本专利技术中，cr含量过高会造成铝熔体粘度增大，降低铸造成品率。此外，cr含量过高也会形成粗大的含cr化合物，易于成为裂纹源，降低合金的延伸率，因此本专利技术控制cr的质量百分含量为0.01-0.08％。
10、cu：cu元素可起到固溶强化作用，但在本专利技术中，过量的cu会降低合金的耐晶间腐蚀性能以及焊接性能，因此本专利技术控制cu的质量百分含量为0.01-0.08％。
11、ti：ti元素可起到晶粒细化作用，过少细化作用不明显，过多易于发生ti聚集，形成裂纹源，不利于提高延伸率，基于此本专利技术控制ti元素的质量百分含量为0.010-0.025％。
12、fe、si：fe和si在铝合金材料中一般被看作杂质元素，但在本专利技术中，fe元素起到一定的细化晶粒作用，并一部分能够溶入的almn相中，形成almnfe相，并于si相互作用形成almnfesi相，起到控制含mn相尺寸形貌的作用。同时，对于本专利技术来说，针状的β(alfesi)相会明显降低延伸率，当fe含量大于si含量，起到抑制针状的β(alfesi)相，促进骨骼状的α(alfesi)相作用。因此，本专利技术为了控制合金延伸率和强度的匹配性，将si的质量百分含量控制在0.05-0.15％，fe的质量百分含量控制在0.10-0.30％。
13、进一步地，在本专利技术所述的高耐晶间腐蚀铝合金的不可避免的杂质中：zn≤0.1％，除了zn以外的其它单种杂质≤0.05％，杂质总量≤0.15％。
14、本专利技术所述铝合金中的杂质主要是zn，希望其含量越低越好。在一些实施方式中，可以控制其上限为0.1％。
15、进一步地，本专利技术所述的高耐晶间腐蚀铝合金，其g67标准腐蚀速率(即采用astmg67-2018标准测得的标准腐蚀速率)≤5mg/cm2。
16、进一步地，本专利技术所述的高耐晶间腐蚀铝合金的抗拉强度≥200mpa，屈服强度≥90mpa，延伸率≥24.0％。
17、本专利技术的另一目的在于提供一种高耐晶间腐蚀铝合金的制造方法，采用该方法制得的铝合金板材，尤其是5754铝合金板材，具有高强度、高延伸率、高耐晶间腐蚀性，可以用于电池包底板。
18、基于上述专利技术目的，本专利技术还提供了一种高耐晶间腐蚀铝合金的制造方法，其包括步骤：熔炼和铸造；加热；热轧；冷轧；连续退火；均匀化热处理；其中：
19、在热轧步骤中，控制卷取温度为330-360℃，随后自然冷却；
20、在连续退火步骤中，控制退火温度为490-520℃。
21、在本专利技术所述的制造方法中，将卷取温度控制在330-360℃是因为：卷取温度高于330℃可以获得完全退火态产品，其延伸率较高，控制卷取温度在330-360℃内，随后自然冷却，可以获得自退火的效果，而无需进行专门的退火处理。而当卷取温度高于360℃时，热轧卷在自退火过程中铝卷层与层间容易产生粘伤缺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高耐晶间腐蚀铝合金，其含有Al和不可避免的杂质，其特征在于，其还含有质量百分含量如下的各化学元素：
2.如权利要求1所述的高耐晶间腐蚀铝合金，其特征在于，其化学元素质量百分含量配比为：
3.如权利要求1或2所述的高耐晶间腐蚀铝合金，其特征在于，在不可避免的杂质中，Zn≤0.1％，除了Zn以外的其它单种杂质≤0.05％，杂质总量≤0.15％。
4.如权利要求1或2所述的高耐晶间腐蚀铝合金，其特征在于，其G67标准腐蚀速率≤5mg/cm2。
5.如权利要求1或2所述的高耐晶间腐蚀铝合金，其特征在于，其抗拉强度≥200MPa，屈服强度≥90MPa，延伸率≥24.0％。
6.一种如权利要求1-5中任意一项所述的高耐晶间腐蚀铝合金的制造方法，其特征在于，包括步骤：熔炼和铸造；加热；热轧；冷轧；连续退火；均匀化热处理；其中：
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，在加热步骤中，控制加热升温速度为27-35℃/h，然后在460-520℃下保温4-24h。
8.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于
9.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，在连续退火步骤中，控制机组运行速度为28-35m/min。
10.如权利要求6-9中任意一项所述的制造方法，其特征在于，在均匀性热处理步骤中，在160-250℃的温度下保温6-12h。
...【技术特征摘要】
1.一种高耐晶间腐蚀铝合金，其含有al和不可避免的杂质，其特征在于，其还含有质量百分含量如下的各化学元素：
2.如权利要求1所述的高耐晶间腐蚀铝合金，其特征在于，其化学元素质量百分含量配比为：
3.如权利要求1或2所述的高耐晶间腐蚀铝合金，其特征在于，在不可避免的杂质中，zn≤0.1％，除了zn以外的其它单种杂质≤0.05％，杂质总量≤0.15％。
4.如权利要求1或2所述的高耐晶间腐蚀铝合金，其特征在于，其g67标准腐蚀速率≤5mg/cm2。
5.如权利要求1或2所述的高耐晶间腐蚀铝合金，其特征在于，其抗拉强度≥200mpa，屈服强度≥90mpa，延伸率≥24.0％。
6.一种如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹高辉，曹零勇，苑锡妮，张文，刘晓滕，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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