[发明专利]一种耐蚀铝锰合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金领域，尤其涉及一种热交换器用高耐蚀的稀土铝锰合金及其制备方法。

背景技术

热传输铝合金材料在汽车及工程机械冷却系统（汽车水箱散热器、暖风机、油冷器、中冷器及汽车空调用蒸发器、冷凝器）、电站冷却装置、微通道冷却器、家用空调和商用空调等领域具有广阔的应用市场，而减重、节能是所有制造业特别是汽车产业发展过程中必须解决的关键技术难题之一。铝合金材料的轻质、高强、耐蚀和厚度减薄对于汽车高端机械和电器的减重、节能减排关系重大。目前在国内，通用的3003型铝锰合金耐蚀性不足是困扰热传输铝合金领域的主要问题，提高铝锰合金在热传输环境的耐蚀性是延长热传输系统使用寿命的迫切需要。

日本专利特公平7-4678公开了一种含锌较高的低硅（0.05-0.3wt%）高铜（0.05-1.0wt%）铝合金，采用该合金制造的热交换器用铝合金箔耐蚀性较好，但是其含铜量较高不利于钎焊，同时其耐蚀性也会受到一定的限制。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种耐蚀铝锰合金，以解决现有技术中通用的3003型铝锰合金耐蚀性不足的缺陷。

本发明的第二目的是提供上述耐蚀铝锰合金的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种耐蚀铝锰合金，该合金包括：

Si 0.7-1.0wt%，Fe<0.3wt%，Cu<0.1wt%，Mn 1.5-2.0wt%，Zn 1.0-1.7wt%，Ti 0.07-0.25wt%，Zr 0.07-0.25wt%；

稀土，所述稀土选自La、Ce、Y、Er或Nd中的一种或者两种，所述各稀土的重量百分比为0.07-0.3%；

其余为Al和不可避免的杂质。 

一种上述的耐蚀铝锰合金的制备方法，包括如下步骤：

（1）准备配料：按照上述的耐蚀铝锰合金中各组分及重量百分比进行配料的准备；

（2）将上述配料熔炼，并浇铸成铸锭，将所述铸锭进行切割铣面，然后在470-510℃条件下热轧，之后进行冷轧，再在300-380℃的条件下退火1-3h，获得成品合金；

（3）将得到的成品合金再次退火，得到使用状态产品。

优选地，所述步骤（2）中，热轧的温度进一步为470-480℃。

优选地，所述步骤（2）中，退火的温度进一步为300-360℃。

优选地，所述步骤（2）中，退火时控制合金变形量为30-70%。

优选地，所述步骤（2）中熔炼和浇铸的过程为：在工业纯铝锭熔体中，在惰性气体氛围保护下，不同温度阶段添加Si、Fe、Cu、Mn、Zn、Ti、Zr和稀土，然后对熔体净化处理，并控制冷却速度，铸造获得具有铸态晶粒的多元微合金化稀土铝合金。

优选地，所述步骤（2）中，所述合金经过冷轧后的厚度为0.05-0.3mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

第一、本发明铝合金与3003铝合金相比，主要添加了稀土元素，并发挥了稀土元素和钛、锰、锌、硅、锆等多元微合金化以提高耐蚀性，强化和纯净化铝锰合金的协同作用，稀土的有益作用更起关键作用，其具有以下优点：稀土能球化含铁、硅的金属化合物相，与铁形成化合物，减少铁的不利影响，改善封孔质量，提高氧化膜的耐蚀性；稀土元素及稀土碱土金属和他元素的复合添加能提高铝合金的耐蚀性，增强合金的钝化；稀土具有除气、除杂的净化作用，稀土和氢气反应形成化合物析出，稀土与Fe、Si形成化合物析出；改善合金熔铸工艺和性能；具有良好的细化、变质作用，改善铝合金加工过程和性能，稀土可以增加变形织构中立方织构含量；

第二、与传统的3003铝锰合金相比，本发明的铝锰合金提高了Si、Mn、Zn的含量，并严格控制了Fe和Cu的含量，增加Si的含量提高了合金的强度和焊接性，增加Mn和Zn的含量不仅提高了强度，还增强了基体的耐蚀性；

第三、本发明的铝锰合金中加入了钛和锆，加入钛后，能够在轧制过程中形成钛偏析，使点状腐蚀转变为层状腐蚀，增强的了铝箔的耐腐蚀性；加入锆后，形成Al₃Zr，该析出相致密，且均匀分布在铝箔中，能最大限度防止Al-Mn合金的再结晶能力；

第四、本发明的添加混合稀土的铝锰合金具有较为优良的耐蚀性，较高的抗拉强度和屈服强度，其耐蚀性显著超过3003型铝锰合金；