[发明专利]一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法，涉及铝合金技术领域，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.7‑1.1％、Mg 0.7‑1.0％、Mn 0.5‑0.9％、Cu 0.1‑0.2％、Zn 0.3‑0.4％、B 0.1‑0.3％、Cr 0.05‑0.09％、Ti 0.02‑0.06％、Zr 0.05‑0.1％、Nb 0.1‑0.2％，余量为Al。本发明合理优化各元素及其含量，使其具有较好的强度、硬度和耐腐蚀性能，并通过限定“2.3×Zn+Ti≥Mn/(100×Si)”的关系式，有效抑制Mg₂Si相在晶界的连续析出，从而提高铝合金的耐蚀性能；采用二级均匀化处理，能够有效消减枝晶偏析组织，使得大部分非平衡共晶相以及金属间化合物溶解到基体中，使得在后续处理过程中降低合金的再结晶程度，提高合金的力学性能，再经后续固溶和时效处理后，使得该铝合金材料在保持良好的强度和硬度下，进一步改善合金的抗应力腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法。

背景技术

棒球运动是一种以棒打球为主要特点，集体性、对抗性很强的球类运动项目。常见的球棒有木棒、铝棒、复合球棒三种，优质的球棒需要具有一定的硬度和强度承受飞出的球的冲击。现有的铝制棒球棒为铝合金，但由于铝合金耐腐蚀性能不高，容易导致棒球棍使用寿命不长，人们常用镀膜的方式来增加铝合金的耐腐蚀性能，但是膜层与铝合金材料粘附性不高，容易脱落，因此还需要从铝合金本身来增加其耐腐蚀性能，但是目前的铝合金棒球棍的强度、硬度和耐腐蚀性能不能协调，在满足棒球棍高强度、高硬度的同时，其耐腐蚀性能不高，容易腐蚀、使用寿命短。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法，在保证该铝合金具有高强度的同时，还具有良好的耐腐蚀性能。

本发明提出的一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.7-1.1％、Mg 0.7-1.0％、Mn 0.5-0.9％、Cu 0.1-0.2％、Zn 0.3-0.4％、B 0.1-0.3％、Cr 0.05-0.09％、Ti 0.02-0.06％、Zr 0.05-0.1％、Nb 0.1-0.2％，余量为Al。

优选地，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.95-1.05％、Mg 0.8-0.9％、Mn 0.7-0.8％、Cu 0.12-0.16％、Zn 0.34-0.38％、B 0.17-0.24％、Cr 0.07-0.08％、Ti 0.04-0.06％、Zr 0.07-0.09％、Nb 0.15-0.18％，余量为Al。

优选地，所述Si、Mg、Zn、Ti的重量百分比满足“2.3×Zn+Ti≥Mn/(100×Si)”的关系式。

本发明还提出了上述球棒用高强度耐腐蚀铝合金的制备方法，包括以下步骤：

S1、熔炼：按组成成分进行配料，加入到熔炼炉中，升温至740-760℃进行熔融，待炉料全部融化后，搅拌熔体，精炼扒渣，降温至710-720℃，静置保温10-20min，浇注成型，空冷至室温得铸锭；

S2、均匀化：将铸锭置于保温炉中，升温至440-460℃，保温12-15h，降温至360-380℃，再升温至500-520℃，保温15-20h，空冷至室温；

S3、固溶：将铸锭置于保温炉中，升温至490-500℃，保温2-3h，将铸件进行水淬处理；

S4、时效：将铸锭放入保温炉中，升温至160-170℃，保温1-3h，再升温至190-200℃，保温2-5h，空冷至室温。

优选地，S2中，将铸锭置于保温炉中，以120℃/h的平均速度升温至440-460℃，保温12-15h，再以150℃/h的平均速度降温至360-380℃，再以100℃/h的平均速度升温至500-520℃，保温15-20h，空冷至室温。