[发明专利]一种Al-Mg-Mn-Si系合金及合金板带材和其制备方法

说明书

本发明提供一种Al‑Mg‑Mn‑Si系合金，所述合金按质量份数含有Si:0.8～1.5％，Fe:0.2～0.6％，Mn:0.9～1.5％，Mg:1.9～3.0％；所述铝合金中Mn元素和Fe元素的总含量≤1.8％；所述合金允许含有如下质量份数的杂质元素，Cu≤0.50％，Zn≤1.0％，Ti≤0.1％；所述合金还允许含有其他杂质元素，且每个杂质元素含量≤0.05％，其他杂质元素的总含量≤0.15％；余量为Al，通过严格控制合金中元素的组成，能够得到力学性能优良的铝合金，在多个应用领域可替代AA5052合金使用；所述合金可采用热传输领域的废铝为原材料，具有低成本的优势。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及合金技术领域，特别涉及一种Al-Mg-Mn-Si系合金及其制造方法。

背景技术

铝合金是以铝为基础加入其他元素组成的合金，是结构工程中最常用的材料，具有比重小、传热性好、导电性好、环保、可回收循环利用，被广泛应用于3C、汽车交通运输，家居、航空航天、化工、火箭等各个领域。

在铝合金中，多层铝合金复合材料被广泛地应用于热交换器系统中，如汽车散热器、中冷器，空调冷凝器以及蒸发器等。为了满足钎焊工艺的需要，这种多层铝合金的钎焊层一般为高硅含量的4系铝合金，例如AA4343，AA4045，硅含量在7.0～11wt％之间，钎焊层的厚度一般为10～20wt％的复合材料厚度。芯层合金多为AA3003或其改良合金，合金中锰元素的含量在1.0～1.5wt％之间，芯层合金厚度占复合材料厚度的80％左右。

而且，随着热交换领域对钎焊用多层铝合金复合材料的需求不断扩大，仅中国铝合金复合材料的年产量已经超过20万吨，但在这些材料生产过程中会产生大量复合废料，这些废铝的特点是含有较高含量的硅(≥1％)及锰元素(≥1％)，同时也含有一定量的铁、铜、镁、锌等元素，难以作为返回料生产现有标准成分的各类铝合金，回收利用的效率低下，同时大量堆积对环境也会产生不利的影响。

目前现有技术中例如CN105420555A，CN104789825A及CN103343268A均为铸造铝合金及其制备方法的技术方案，无法作为变形铝合金轧制成板带材使用。

因此，需要开发一种新的铝合金板带材，能够在利用废铝的同时得到具有优良的性能及广泛的应用前景的铝合金。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种Al-Mg-Mn-Si系合金，所述合金可采用高硅(≥1％)高锰(≥1％)废料废铝为原材料，以解决热交换领域铝合金废料回收的问题；通过开发具体高硅高锰特色的新型合金配方体系，并严格控制合金杂质元素，能够得到力学性能优良的铝合金，在多个应用领域可替代AA5052合金使用；成本低，应用前景广阔。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种Al-Mg-Mn-Si系合金，所述合金按质量份数含有Si:0.8～1.5％，Fe:0.2～0.6％，Mn:0.9～1.5％，Mg:1.9～3.0％；所述合金中Fe和Mn的元素总含量≤1.8％；

所述合金允许含有如下质量份数的杂质元素Cu≤0.50％，Zn≤1.0％，Ti≤0.1％；

所述合金还含有其他杂质元素，每个杂质元素含量≤0.05％，其他杂质元素总含量≤0.15％，余量为Al；。

本发明提供的Al-Mg-Mn-Si系合金，所述合金通过严格控制合金中元素的组成，能够得到与AA5052合金相当性能的合金，在多个应用领域可替代AA5052合金使用，应用前景广阔。

本发明中所述Si、Mn元素既可以来自纯单质元素或其他合金提供的元素，也可为热交换领域多层合金废料中的元素。

本发明有关含量的百分含量如无特殊说明均为质量百分含量。