[发明专利]多元微合金化高强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，特别涉及一种多元微合金化高强铝锰合金及其制备方法，尤其是一种热交换器用多元微合金化高强铝锰合金及其制备方法。

背景技术

汽车等交通工具的轻量化已是我国制造业战略发展的大项目。它具有带动我国制造业全局性的发展，实现制造业的现代化、高技术化的战略意义。汽车自身重量降低10%，油耗可降低6-8%，燃油效率提高5-8%，每降低100公斤重，油耗可减少0.7L。而减重、节能是汽车产业发展过程中必须解决的关键技术难题之一。热传输铝合金复合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。它的轻质、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。汽车热交换器使用过程中要经受非常苛刻的道路环境影响、反复的热循环和使用周期中产生振动，因此要求铝合金铝箔具有良好的强度、钎焊性、散热性、耐蚀性以及良好的抗下垂和优异的加工性能。目前国内外铝箔合金产品钎焊后强度、耐蚀性较差，只能生产常规的3003铝合金热传输材料，不能满足不断提高的欧洲标准要求，热交换器生产迫切要求热交换器材料高强化。

公开日期为1996-01-14的瑞典专利SE-510272，记载了一种“用于钎焊热交换器的高强度铝合金（High strength aluminum alloy for brazed heat exchanger）”，该专利公开了一种含锌较高的高锰（1.4-1.8wt%）低硅（0.5-1.0wt%）铝合金（商业牌号FA6815），采用该合金制造的热交换器翅片用铝合金箔钎焊后抗拉强度为130MPa，屈服强度强度为50MPa。但是由于高性能热交换器的需要，该发明所设计的合金箔钎焊后力学性能仍然需要改善。中国专利申请200810123970.5公开了一种“热交换器用高性能铝合金复合箔及其制造方法”，中国专利申请200710190964.7公开了“一种高强热交换器用铝锰合金及其制造方法”，该两种发明专利采用高猛（1.0-1.6wt%）低硅（<0.5%）含镁（0.3-0.7wt%）铝合金，采用该合金钎焊强度最高达到157MPa，屈服强度达到45MPa；此外还有日本专利特公平7-4678，特願昭63-181668以及2001-170793等，均公开了热交换器用铝合金，但是这些专利得到的铝合金强度还不够高，另外，这些专利镁含量较高，不利于钎焊的要求，难以满足汽车行业不断减薄化、轻量化的要求。

发明内容

为了达到不断更新高强要求以实现铝合金减薄化进而实现汽车轻量化的目的，本发明通过添加多种强化元素，并通过以稀土元素为主的多元微合金化，以及同时增加Mg、Si的含量，综合运用稀土、镁硅、钛、锆等元素的复合强化作用的方法，制备出了一种具有很高强度的铝锰合金，该铝锰合金同时还具有良好的耐蚀性。

本发明的第一目的是提供一种多元微合金化高强铝锰合金，以解决现有技术中铝合金强度还不够高，难以满足汽车行业不断减薄化、轻量化要求的缺陷。

本发明的第二目的是提供上述的多元微合金化高强铝锰合金的制备方法，以解决现有技术中铝合金强度还不够高，难以满足汽车行业不断减薄化、轻量化要求的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种多元微合金化高强铝锰合金，其含有：

0.1-0.5%Mg，0.3-1.5%Si，0.9-1.7%Mn，0.1-1.6% Zn，0.05-0.2% Cu；其余为铝、微合金化元素和不可避免的杂质。 

优选地，所述微合金化元素包括：0.05-0.3% Ti，0.05-0.1% B，或者0.05-0.3% Zr中的一种或几种。

优选地，所述微合金化元素进一步包括：稀土元素，选自Ce、La、Y、Er或Nd中的一种或两种，每种稀土元素的含量为0.05-0.3%。

优选地，所述杂质包括0.2-0.6%的杂质Fe。

一种上述的多元微合金化高强铝锰合金的制备方法，包括以下步骤：

(1) 准备配料，按照上述的多元微合金化高强铝锰合金的组成及重量百分比进行配料准备；

(2) 将上述配料熔炼，熔炼温度在650-780℃，并加精炼剂除气、除渣，浇铸成铸锭；精炼剂采用业内常规精炼剂；

(3) 铸锭经过切割铣面，在470-510℃均匀化处理后，将铣面的铝块在470-500℃条件下热轧，轧制厚度3-4mm；