可擠壓的Al?Mg?Si鋁合金，具有改進的強度、耐腐蝕性、壓裂性質和溫度穩定性，特別是在車輛前部部件中或接近車輛前部部件為有用的。該合金的組成限定在Mg?Si圖的以下坐標點內：a1－a2－a3－a4，其中以wt％計，a1＝0.60Mg，0.65Si，a2＝0.90Mg，1.0Si，a3＝1.05Mg，0.75Si和a4＝0.70Mg、0.50Si，并且其中該合金在擠壓型材中具有未再結晶晶粒組織，此外其還包含以wt％計的以下合金組分：Fe最高至0.30?Cu?0.1－0.4?Mn?0.4－1.0?Cr最高至0.25?Zr最高至0.25和Ti?0.005－0.15偶存雜質每種最高至0.1并且包括最高至0.5的Zn，余量為Al。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有改進性質的Al-Mg-Si鋁合金本專利技術涉及具有改進的強度、耐腐蝕性、壓裂(crush)性質和溫度穩定性的Al-Mg-Si鋁合金。例如在其中鋁部件暴露于腐蝕性環境、高溫(當在引擎中使用或接近引擎時)的車輛前部結構中需要上面提及的類型的合金，并且該合金同時需要高強度和良好的壓裂性質。龍頭汽車制造商的材料標準指定了用于汽車的擠壓鋁合金的材料性質。目前，最有挑戰的強度級別(C28)具有以下主要要求：●Rp0.2>280MPa●在中空截面的軸向壓裂測試時的良好行為(僅允許少量裂紋)●在150℃下1000小時之后Rp0.2>265MPa●良好的腐蝕性質對于下一個強度級別(C24)，Rp0.2的要求是在溫度暴露之前最低240MPa和在150℃下1000小時之后最低230MPa。本申請中上面和隨后使用的符號“C24”、“C28”等意指合金的拉伸屈服強度性質Rp0.2；例如如上所述C28意指Rp0.2>280MPa的要求，并且C24意指Rp0.2>240MPa的要求。已經開發了用于汽車的具有高延展性和強度的多種合金。從US4525326/SwissAluminum知道這樣的合金的一個實例，其公開了以wt％計包含0.3－1.0Mg和0.3－1.2Si的Al-Mg-Si合金，并且其中添加V用于改進合金的延展性。在該專利中聲稱0.05－0.20wt.％V的添加與限定為Fe含量的1/4至2/3內的Mn含量組合，明顯改進了寬范圍的Al-Mg-Si合金的延展性。在該US4525326公開中沒有提及鈦Ti。從EP2072628(Aleris)知道類似的合金，其限定了0.6－0.95的Mg和0.5－0.95wt％的Si并且還包含釩(V)以及鎳(Ni)。添加Ni來改進屈服強度和拉伸強度以及熱穩定性。Mn的量為0.1－0.3wt％。EP2103701B1描述了一種合金組合物，就Mg(0.58－0.67wt％)和Si(0.68－0.77wt％)而言其非常窄并且其還包含少量的Cu(0.24－0.32wt％)和Mn(0.68－0.77wt％)。該合金據稱改進了屈服和拉伸強度，但是比具有更高的Mg/Si比的合金可能為較少溫度穩定的。EP1041165(Kobe)涉及具有0.30－0.70wt％Mg和0.10－0.50wt％Si的Al-Mg-Si合金組合物。然而，由于Mn、Cr和Zr的低含量，該已知的合金在大部分情況下將在擠壓型材中產生再結晶組織。EP2157200A1(Aisin/Sumitomo)和DE102008048374A1(Honsel)也是這種情況，其也是元素(Mn、Cr和Zr)少，從而在均勻化過程期間產生彌散體顆粒(參見隨后討論這些顆粒的章節)。本專利技術提供的Al-Mg-Si合金不僅具有高拉伸強度和屈服強度，而且同時具有改進的壓裂性質且是溫度穩定的。開發該合金用于擠壓產品，其中需要良好的壓裂行為、延展性等，然而，其可用于其它目的(例如鑄造坯料的鍛造)。本專利技術的特征在于所附獨立權利要求1和從屬權利要求2－12限定的特征。下面將通過實施例并參考附圖進一步描述本專利技術，其中：圖1是顯示本申請的初始部分中解釋的現有技術專利申請中描述的一些Al-Mg-Si合金的Mg和Si含量的圖表，圖2顯示相同的圖表，但是描繪了根據本專利技術的權利要求1的Mg和Si窗口。圖3顯示了較窄Mg-Si窗口b1-b4和c1-c4形式的本專利技術的優選實施方案和研究的合金以及由Honsel和描述的現有技術合金中的一些的Mg-Si含量。圖4顯示了由包括在表1和2以及圖3中的不同合金擠壓的型材的橫截面。圖5顯示了系列1的測試中不同合金的拉伸測試之后的Rp0.2，其中數字0、500和1000表示在185℃下6小時的時效循環之后在150℃下的溫度暴露的小時數。圖6顯示了系列1中不同合金的拉伸測試之后的Rp0.2，其中數字0、500和1000表示在205℃下5小時的時效循環之后在150℃下的溫度暴露的小時數。圖7顯示了合金A1的壓裂樣品與型材的橫截面中相應的晶粒組織(Rp0.2＝284MPa)。圖8顯示了合金A2的壓裂樣品與型材的橫截面中相應的晶粒組織(Rp0.2＝284MPa)。圖9顯示了合金B1的壓裂樣品與型材的橫截面中相應的晶粒組織(Rp0.2＝281MPa)。圖10顯示了合金B2的壓裂樣品與型材的橫截面中相應的晶粒組織(Rp0.2＝289MPa)。圖11顯示了合金C1的壓裂樣品與型材的橫截面中相應的晶粒組織(Rp0.2＝277MPa)。圖12顯示了合金6061的壓裂樣品與型材的橫截面中相應的晶粒組織(Rp0.2＝288MPa)。圖13顯示了合金C28-C2的壓裂樣品(Rp0.2＝285MPa)。圖14顯示了合金C28-C3的壓裂樣品(Rp0.2＝281MPa)。圖15顯示了用于評價不同材料的彎曲行為的設備和裝置。圖16顯示了從24小時IGC腐蝕測試之后的合金C28-C2的擠壓型材取得(接近表面)的橫截面的兩幅圖片。兩幅圖片顯示樣品的相同區域，左邊圖片顯示腐蝕侵蝕深度并且右邊圖片顯示在將樣品陽極化之后的晶粒組織。圖17顯示了從24小時IGC腐蝕測試之后的合金C28-C3的擠壓型材取得(接近表面)的橫截面的兩幅圖片。兩幅圖片顯示樣品的相同區域，左邊圖片顯示腐蝕侵蝕深度并且右邊圖片顯示在將樣品陽極化之后的晶粒組織。圖18顯示了7003合金的壓裂樣品的圖片，其中左邊顯示了在不完全時效條件下Rp0.2＝294MPa的樣品(T6x-在130℃下時效8小時)并且右邊顯示了在過時效條件下Rp0.2＝280MPa的樣品(T7－在170℃下時效6小時)。圖19顯示了根據本專利技術的合金C28-B2的壓裂樣品的圖片，其中左邊圖片顯示了在過時效條件下Rp0.2＝289MPa的樣品(T7-在205℃下時效5小時)并且右邊顯示了在峰值強度條件下Rp0.2＝303MPa的樣品(T6－在185℃下時效6小時)。圖20顯示了用于與本專利技術有關的第一和第二測試系列的Mg-Si窗口和測試的合金組成。圖21是顯示合金第二系列測試合金a1-a4的機械性質的條形圖。圖22是顯示第二系列測試的合金c1-c4加上具有較高Mg/Si比的“Honsel”合金的機械性質的另一個條形圖。圖23是顯示具有不同Cu含量的合金X1的機械性質的又一條形圖。圖24是顯示具有不同Cu含量的合金C2的機械性質的條形圖。圖25是顯示具有不同Ti含量的合金X1的機械性質的另一條形圖。圖26是顯示具有不同Ti含量的合金C2的機械性質的又一條形圖。圖27顯示了圖28中顯示的類型的壓裂測試試樣所取得的照片實例。圖28顯示了用于額外的第三系列合金的壓裂測試的試樣。圖29是Cu合金的壓裂測試試樣的照片，顯示了在T7條件下不同合金變體的壓裂行為。本專利技術人通過他們與本專利技術相關的Al-Mg-Si合金的研究發現：●溫度穩定性隨著增加的Mg/Si比和增加的Cu含量而改進。●Al-Mg-Si合金的強度隨著減小的Mg/Si比而提高。●隨著增加的Cu含量，強度提高并且保持壓裂行為。●Ti改進耐腐蝕性并且還可改進壓裂行為。●在相同的屈服強度水平下，過時效條件(T7)比不完全時效條件(T6x)在壓裂測試中表現更好。●使用未再結晶組織相對于再結晶組本文檔來自技高網...
【技術保護點】
可擠壓的Al?Mg?Si鋁合金，具有改進的強度、耐腐蝕性、壓裂性質和溫度穩定性，特別是在車輛的前部結構中為有用的，其特征在于：該合金的組成限定在Mg?Si圖的以下坐標點內：a1－a2－a3－a4，其中以wt％計，a1＝0.60Mg，0.65Si，a2＝0.90Mg，1.0Si，a3＝1.05Mg，0.75Si和a4＝0.70Mg、0.50Si，并且其中該合金在擠壓型材中具有未再結晶晶粒組織，此外其還包含以wt％計的以下合金組分：Fe?最高至0.30Cu?0.1－0.4Mn?0.4－1.0Cr?最高至0.25Zr?最高至0.25和Ti?0.005－0.15偶存雜質每種最高至0.1并且包括最高至0.5的Zn，余量為Al。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.04.25 NO 201204791.由可擠壓的Al-Mg-Si鋁合金制成的擠壓型材，其具有改進的強度、耐腐蝕性、壓裂性質和溫度穩定性，其特征在于：該合金的組成限定在Mg-Si圖的以下坐標點內：a1－a2－a3－a4，其中以wt％計，a1＝0.60Mg，0.65Si，a2＝0.90Mg，1.0Si，a3＝1.05Mg，0.75Si和a4＝0.70Mg、0.50Si，并且其中Mg/Si比為0.9－1.4并且該合金還包含以wt％計的以下合金組分：Fe最高至0.30Cu0.1－0.4Zr最高至0.25和Ti0.005－0.15并且其中該合金包含0.50－0.70wt％Mn和0.10－0.20wt％Cr，其中Mn和Cr一起存在于合金中，并且該合金還包括每種最高至0.1的偶存雜質并且包括最高至0.5的Zn，余量為Al,其中，在該合金的鑄造坯料中，在包晶反應中Cr凝固在鋁中并且在共晶反應中Mn凝固在鋁中，使得最高濃度的Cr處于晶粒的內部并且最高濃度的Mn朝向坯料的鑄造組織中的晶界，并且其中選擇型材的形狀、坯料溫度、擠壓速率和擠壓型材的表面區域中可允許的再結晶層，使得該合金在擠壓型材中具有未再結晶晶粒組織。2.根據權利要求1的擠壓型材，其特征在于：該合金限定在坐標點b1－b2－b3－b4內，其中以wt％計，b1＝0.76Mg，0.55Si，b2＝1.02Mg，0.74Si，b3＝0.90Mg，0.91Si和b4＝0.67Mg、0.68Si。3.根據權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：U·通達爾，O·雷索，S·R·斯基耶沃爾德，A·D·庫比亞克，
申請(專利權)人：諾爾斯海德公司，
類型：發明
國別省市：挪威;NO
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。