一種水上飛機(jī)用防銹鋁合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水上飛機(jī)用防銹鋁合金，屬于鋁合金材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金材料具有密度小，比強(qiáng)度高，比剛度高，彈性好，抗沖擊性能良好、防銹，高導(dǎo)電，高導(dǎo)熱，易表面著色，易加工，可回收再生等優(yōu)良特性，廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、建筑裝飾、水上飛機(jī)、機(jī)械電器、電子通訊、能源動(dòng)力等行業(yè)。尤其在水上飛機(jī)工業(yè)中，鋁合金材料是首選的輕量化結(jié)構(gòu)材料，但是水上飛機(jī)對(duì)鋁合金材料的耐腐蝕性能非?？量?。因此急需開發(fā)一種高耐腐蝕的水上飛機(jī)用防銹鋁合金。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供耐腐蝕性能優(yōu)異的水上飛機(jī)用防銹鋁合金及其制備方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種水上飛機(jī)用防銹鋁合金，由以下重量百分比的元素組成=Zn 4.8-5.6、Mg2.2-2.8, Cu 0.3-0.6, Mn 0.7-1.3, Fe 0.15-0.25, Si 0.05-0.K Zr 0.1-0.2, Ti0.03-0.05、Sn 0.05-0.15、Co 0.04-0.08、Mo 0.03-0.06、Pd 0.025-0.045、W 0.01-0.03、Ce 0.02-0.04、Sm 0.015-0.025，余量為 Al。
[0005]一種水上飛機(jī)用防銹鋁合金的制備方法，包括以下步驟:按上述元素組成進(jìn)行配料，將爐料依次投入熔煉爐中在745-765°C下進(jìn)行熔煉，待金屬完全熔化后調(diào)整溫度為725-745°C，加入精煉劑精煉15-25min，扒渣后靜置20_30min，將合金液體直接澆入鑄型中鑄造得到合金鑄錠；將所得的鑄錠以100-150°C /h升溫至240-280°C，保溫3_4h，再以 80-120°C /h 升溫至 420-450°C，保溫 4_6h，然后以 80-100°C /h 降溫至 230_260°C，保溫 2-3h，再以 100-150°C /h 升溫至 505-525°C，保溫 5-10h，然后以 140_180°C /h 降溫至160-180°C，保溫 l_2h，再以 120-160°C /h 升溫至 440_460°C，保溫 4_8h，然后以 100_150°C /h降溫至200-240°C，保溫2-3h，再放入0-5 °C冰鹽水中水淬至50°C以下；取出合金以90-100°C/h 升溫至 180-200°C，保溫 10-15h，再以 45-55°C/h 升溫至 80-90°C，保溫 14-18h，空冷至室溫，然后以40-50 V /h升溫至75-85 V，保溫15_20h，再以50-60 V /h升溫至175-195°C，保溫12-16h，再以40_50°C /h降溫至85_95°C，保溫14_18h，空冷至室溫，然后以 95-105°C /h 升溫至 195-215°C，保溫 10_15h，再以 40_50°C /h 降溫至 90_110°C，保溫12-16h，空冷至室溫即可。
[0006]所述精煉劑的制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鈉10-15、氯化鉀5-10、碳酸鈉3-6、氟化鎂4-8、氟娃酸鈉3-6、赤泥5_10、草木灰2_4、冰晶石8_12、白云石5-10、硅藻土 4-8、重晶石5-10 ；b.將上述冰晶石、白云石、硅藻土、重晶石混合均勻，粉碎過200-300目篩，然后加入適量的水濕法球磨12-24h，110_120°C干燥l_2h，再在760_820°C煅燒20-30min，升溫至1200-1250°C繼續(xù)煅燒l_2h，水淬，濕法球磨，烘干，過200-300目篩，待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至810-840°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20-30min，然后倒入冰水中冷淬，得到破碎的顆粒，濕法球磨，烘干，過200-300目篩即可。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明在Al-Zn-Mg系鋁合金基礎(chǔ)上，添加適量的Mn、Sn、Co、Mo等元素，可以顯著提高Al-Zn-Mg鋁合金的耐腐蝕性能。本發(fā)明制得的鋁合金強(qiáng)度高，斷裂韌性良好，塑性高，缸口敏感性低，抗海水和海洋大氣腐蝕性能優(yōu)異，無晶間腐蝕、剝落腐蝕和應(yīng)力腐蝕傾向，加工和焊接性能好，適于制造水上飛機(jī)的蒙皮、結(jié)構(gòu)件等，使用性能好，應(yīng)用前景廣闊。
【具體實(shí)施方式】
[0008](I)按照重量百分比的元素組成為:Zn 4.8-5.6、Mg 2.2-2.8, Cu 0.3-0.6,Mn 0.7-1.3、Fe 0.15-0.25, Si 0.05-0.K Zr 0.1-0.2, Ti 0.03-0.05, Sn 0.05-0.15、Co 0.04-0.08、Mo 0.03-0.06、Pd 0.025-0.045、W 0.01-0.03, Ce 0.02-0.04, Sm0.015-0.025，余量為Al進(jìn)行配料；
(2)將爐料依次投入熔煉爐中在755°C下進(jìn)行熔煉，待金屬完全熔化后調(diào)整溫度為7300C，加入精煉劑精煉25min，扒渣后靜置30min，將合金液體直接澆入鑄型中鑄造得到合金鑄錠；將所得的鑄錠以150°C /h升溫至280°C，保溫3h，再以120°C /h升溫至450°C，保溫4h，然后以100°C /h降溫至240°C，保溫3h，再以150°C /h升溫至515°C，保溫8h，然后以180°C /h降溫至170°C，保溫lh，再以140°C /h升溫至450°C，保溫6h，然后以120°C /h降溫至230°C，保溫2h，再放入1°C冰鹽水中水淬至50°C以下；取出合金以100°C /h升溫至190°C，保溫12h，再以50°C /h升溫至85°C，保溫16h，空冷至室溫，然后以45°C /h升溫至80°C，保溫18h，再以55°C /h升溫至185°C，保溫14h，再以50°C /h降溫至90°C，保溫16h，空冷至室溫，然后以105°C /h升溫至210°C，保溫10h，再以50°C /h降溫至110°C，保溫12h，空冷至室溫即可。
[0009]上述精煉劑的制備方法如下:a.稱取以下重量(kg)的原料:氯化鈉12、氯化鉀7、碳酸鈉5、氟化鎂6、氟硅酸鈉4、赤泥8、草木灰4、冰晶石10、白云石7、硅藻土 6、重晶石8 ;b.將上述冰晶石、白云石、硅藻土、重晶石混合均勻，粉碎過200目篩，然后加入適量的水濕法球磨24h，110°C干燥2h，再在780°C煅燒30min，升溫至1200°C繼續(xù)煅燒2h，水淬，濕法球磨，烘干，過200目篩，待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至810°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌30min，然后倒入冰水中冷淬，得到破碎的顆粒，濕法球磨，烘干，過250目篩即可。
[0010]經(jīng)檢驗(yàn)，制得的鋁合金化學(xué)成分為:Zn 5.21%、Mg 2.46%、Cu 0.48%、Mn 1.02%、Fe0.19%、Si 0.084%、Zr 0.16%、Ti 0.046%、Sn 0.096%、Co 0.071%、Mo 0.053%、Pd 0.037%、W 0.022%、Ce 0.035%、Sm 0.018%,余量為Al ;力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度575MPa，屈服強(qiáng)度521MPa，伸長(zhǎng)率16.4%。取上述制得的鋁合金試樣全浸入3%氯化鈉+0.5%鹽酸水溶液中，放直24h后，檢查結(jié)果無晶間腐蝕現(xiàn)象。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水上飛機(jī)用防銹鋁合金，其特征在于，由以下重量百分比的元素組成:Zn 4.8-5.6, Mg 2.2-2.8, Cu 0.3-0.6, Mn 0.7-1.3, Fe 0.15-0.25, Si 0.05-0.K Zr0.1-0.2、Ti 0.03-0.05、Sn 0.05-0.15, Co 0.04-0.08, Mo 0.03-0.06, Pd 0.025-0.045、W0.01-0.03、Ce 0.02-0.04、Sm 0.015-0.025，余量為 Al。
2.如權(quán)利要求1所述的水上飛機(jī)用防銹鋁合金的制備方法，其特征在于包括以下步驟:按上述元素組成進(jìn)行配料，將爐料依次投入熔煉爐中在745-765?下進(jìn)行熔煉，待金屬完全熔化后調(diào)整溫度為725-745°C，加入精煉劑精煉15-25min，扒渣后靜置20_30min，將合金液體直接澆入鑄型中鑄造得到合金鑄錠；將所得的鑄錠以100-150°C /h升溫至240-280°C，保溫 3-4h，再以 80_120°C /h 升溫至 420_450°C，保溫 4_6h，然后以 80-100°C /h 降溫至 230-260°C，保溫 2-3h，再以 100_150°C /h 升溫至 505-525°C，保溫 5_10h，然后以 140-180°C /h 降溫至 160-180°C，保溫 l_2h，再以 120_160°C /h 升溫至 440_460°C，保溫4-8h，然后以100-150°C /h降溫至200-240°C，保溫2_3h，再放入0_5°C冰鹽水中水淬至50°C以下；取出合金以90-100°C /h升溫至180-200°C，保溫10_15h，再以45_55°C /h升溫至80-90°C，保溫14-18h，空冷至室溫，然后以40-50°C /h升溫至75_85°C，保溫15_20h，再以50-600C /h 升溫至 175-195°C，保溫 12_16h，再以 40_50°C /h 降溫至 85_95°C，保溫 14_18h，空冷至室溫，然后以95-105°C /h升溫至195-215°C，保溫10_15h，再以40_50°C /h降溫至90-110°C，保溫12-16h，空冷至室溫即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水上飛機(jī)用防銹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述精煉劑的制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鈉10-15、氯化鉀5-10、碳酸鈉3-6、氟化鎂4-8、氟娃酸鈉3-6、赤泥5-10、草木灰2-4、冰晶石8-12、白云石5-10、娃藻土 4-8、重晶石5-10 ；b.將上述冰晶石、白云石、硅藻土、重晶石混合均勻，粉碎過200-300目篩，然后加入適量的水濕法球磨12-24h，110-120°C干燥l_2h，再在760_820°C煅燒20_30min，升溫至1200-125(TC繼續(xù)煅燒l_2h，水淬，濕法球磨，烘干，過200-300目篩，待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至810-840°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20-30min，然后倒入冰水中冷淬，得到破碎的顆粒，濕法球磨，烘干，過200-300目篩即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水上飛機(jī)用防銹鋁合金及其制備方法，其由以下重量百分比的元素組成：Zn4.8-5.6、Mg2.2-2.8、Cu0.3-0.6、Mn0.7-1.3、Fe0.15-0.25、Si0.05-0.1、Zr0.1-0.2、Ti0.03-0.05、Sn0.05-0.15、Co0.04-0.08、Mo0.03-0.06、Pd0.025-0.045、W0.01-0.03、Ce0.02-0.04、Sm0.015-0.025，余量為Al。本發(fā)明在Al-Zn-Mg系鋁合金基礎(chǔ)上，添加適量的Mn、Sn、Co、Mo等元素,可以顯著提高Al-Zn-Mg鋁合金的耐腐蝕性能。本發(fā)明制得的鋁合金強(qiáng)度高，斷裂韌性良好，塑性高，缸口敏感性低，抗海水和海洋大氣腐蝕性能優(yōu)異，無晶間腐蝕、剝落腐蝕和應(yīng)力腐蝕傾向，加工和焊接性能好，適于制造水上飛機(jī)的蒙皮、結(jié)構(gòu)件等，使用性能好，應(yīng)用前景廣闊。
【IPC分類】C22F1-053, C22C21-10, C22C1-06
【公開號(hào)】CN104862555
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410064441
【發(fā)明人】胡蔚
【申請(qǐng)人】成都智利達(dá)科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2014年2月26日