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CN111424194B - 铝锰合金及其生产方法 - Google Patents

铝锰合金及其生产方法 Download PDF

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CN111424194B
CN111424194B CN202010405306.0A CN202010405306A CN111424194B CN 111424194 B CN111424194 B CN 111424194B CN 202010405306 A CN202010405306 A CN 202010405306A CN 111424194 B CN111424194 B CN 111424194B
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Abstract

本发明提供了一种铝锰合金的生产方法，其中各组分的质量百分比为：硅0.6％‑1.0％、铁0.1％‑0.4％、锰1.0％‑1.8％、铜0.1％‑0.3％、镁0.15％‑0.35％、钛0.1％‑0.2％、锆0.1％‑0.3％，余量为铝和不可避免杂质；生产其合金步骤为：配料，然后进行熔炼精炼得到铝锰合金熔体，将铝锰合金熔体进行铸造形成铝锰合金铸锭，将铝锰合金铸锭进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理得到不同厚度的铝锰合金板带材。与相关技术相比，本发明利用此生产方法制得的铝锰合金高温钎焊后的强度高。

Description

铝锰合金及其生产方法
【技术领域】
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种铝锰合金及其生产方法。
【背景技术】
由于铝合金材料具有热传导性能好、密度小、优良的可加工性和焊接性能、高温耐腐蚀以及低成本和可回收利用等特点，钎焊式铝热交换器已逐渐取代铜合金而被广泛应用于各种热交换装置中。热交换装置在服役过程中会面临压力大、工作时间长等问题，并且随着汽车及各种设备的轻量化要求越来越高，热交换装置所用铝合金材料也越来越薄，这就需要进一步提高合金钎焊后的强度。
相关技术中，用于铝热交换器的铝锰合金一般以芯材的形式用于制造钎焊复合铝材，或直接以光料(非复合)的形式使用，主要起支撑和导热的作用。铝锰合金属于热处理不可强化型合金，其强度主要来源于形变强化、固溶强化。但由于钎焊式铝热交换器在制造过程中最后都会经历高温钎焊过程，因此合金的服役状态的组织是退火组织，不具有形变强化效果。
目前，通过在铝锰合金中加入了一定量的锆，利用细小弥散的Al3Zr相对再结晶的抑制作用保留合金的变形组织，从而提高合金强度，但提高强度效果有限；也有通过添加的稀土元素钇和钐来提高合金的强度。但由于稀土元素钐和钐价格昂贵，难以实现应用，而且对合金性能提高也有限。
因此，实有必要提供一种新的铝锰合金及其生产方法解决上述技术问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种高温钎焊后强度高的铝锰合金及其生产方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种铝锰合金的生产方法，该生产方法包括以下步骤：
步骤S1，配料：按如下组份及质量百分比配制成铝锰合金原料：硅0.6％-1.0％、铁0.1％-0.4％、锰1.0％-1.8％、铜0.1％-0.3％、镁0.15％-0.35％、钛0.1％-0.2％、锆0.1％-0.3％，余量为铝和不可避免杂质；
步骤S2，熔炼精炼：将所述铝锰合金原料置于熔炼炉中熔炼，制得铝锰合金熔体；将所述铝锰合金熔体转至精炼炉中精炼并进行电磁搅拌处理，其中所述铝锰合金熔体从熔炼炉转出时的温度为740℃-755℃，所述精炼炉的精炼温度为730℃-740℃；
步骤S3，铸造：将精炼后的所述铝锰合金熔体进行铸造以形成铝锰合金铸锭；铸造时，铸造温度为685℃-695℃，冷却水温度为25℃-30℃；起铸速度为32mm/min-35mm/min，起铸水流量为60m3/h-75m3/h；起铸后经过6min-10min后进入正常铸造，且正常铸造速度为44mm/min-50mm/min，正常铸造水流量为220m3/h-240m3/h；
步骤S4，铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火：将所述铝锰合金铸锭依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭在300℃-400℃的温度下保温12h-24h，再升温至460℃-500℃保温2h-4h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为280℃-340℃；所述热轧的总压下率≥95％，所述冷轧的总压下率≥75％；所述成品退火的温度为300℃-450℃，且保温时间为2h～6h，最后得到不同厚度的铝锰合金板带材。
优选的，所述步骤S2中，所述铝锰合金熔体从熔炼炉转出时的温度为745℃，所述精炼炉的精炼温度为735℃。
优选的，所述步骤S3中，所述铸造温度为690℃，所述冷却水温度为28℃；所述起铸速度为34mm/min，所述起铸水流量为69m3/h；所述正常铸造速度为48mm/min，所述正常铸造水流量为235m3/h。
优选的，所述步骤S4中，所述双级加热制度为先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭以30℃/h的升温速度升温至350℃保温18小时后再以30℃/h的升温速度升温至490℃保温2小时后开始热轧。
优选的，所述步骤S4中，所述双级加热制度为先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭以30℃/h的升温速度升温至375℃保温12小时后再以30℃/h的升温速度升温至480℃保温3小时后开始热轧。
本发明还提供一种铝锰合金，所述铝锰合金的组分及质量百分比为：硅0.6％-1.0％、铁0.1％-0.4％、锰1.0％-1.8％、铜0.1％-0.3％、镁0.15％-0.35％、钛0.1％-0.2％、锆0.1％-0.3％，余量为铝和不可避免杂质。
优选的，所述铝锰合金为上述铝锰合金的生产方法制得。
与相关技术相比，本发明的铝锰合金的生产方法中，通过在含锆和含铜的铝锰合金基础上加入一定量的硅、铁和镁，并确保硅与铁的质量比(Si/Fe)大于1.5，以便在铸造和后续热处理过程中有足够的硅参与Al12(Mn,Fe)3Si相和Mg-Si原子团簇的形成。结合热轧前的双级加热工艺和钎焊处理过程中的淬火效应，充分利用Al12(Mn,Fe)3Si相的弥散强化、镁的固溶强化和Mg-Si原子团簇的自然时效析出强化这三种强化效应的协同作用，达到提高铝锰合金钎焊后强度的目的。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明铝锰合金的生产方法的流程示意图；
图2为本发明铝锰合金钎焊后的抗拉强度随放置时间的变化曲线图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1所示，本发明提供了一种铝锰合金的生产方法，该生产包括以下步骤：
步骤S1，配料：按如下组份及质量百分比配制成铝锰合金原料：硅0.6％-1.0％、铁0.1％-0.4％、锰1.0％-1.8％、铜0.1％-0.3％、镁0.15％-0.35％、钛0.1％-0.2％、锆0.1％-0.3％，余量为铝和不可避免杂质。
本发明添加0.6％-1.0％的硅，并确保硅与铁的质量比(Si/Fe)大于1.5，是利用硅在铝基体中扩散速度快且易在初生Al6(Mn,Fe)相与基体界面处形核，通过共析反应：3Al6(Mn,Fe)+Si→Al12(Mn,Fe)3Si+6Al，形成细小弥散的Al12(Mn,Fe)3Si相与基体呈半共格关系，具有很好的弥散强化效果。再者，添加0.15％-0.35％的镁，一方面是利用镁的原子半径比铝大且在铝基体中固溶度大的特点，进而起到显著的固溶强化效果；另一方面是利用镁和过量的硅在钎焊处理过程中的淬火效应作用下，在钎焊处理完成后室温放置过程中形成Mg-Si原子团簇，这种纳米级的原子团簇对位错运动具有很好的钉扎作用，进而起到显著的自然时效析出强化效果。通过这三种强化效应的协同作用提高合金焊后强度。
另外，控制镁含量不超过0.35％是为了避免在钎焊时镁逸出表面与钎剂反应，从而降低钎剂活性，使得钎料流动性和润湿性下降，造成钎焊接头中存在大量气孔、夹渣和未焊透等焊接缺陷。在高锰含量的前提下控制铜含量不超过0.3％是为了在提高合金焊后强度的同时避免在晶界附近形成贫铜区和贫锰区，进而避免恶化合金的抗晶间腐蚀性能。
步骤S2，熔炼精炼：将所述铝锰合金原料置于熔炼炉中熔炼，制得铝锰合金熔体；将所述铝锰合金熔体转至精炼炉中精炼并进行电磁搅拌处理，其中所述铝锰合金熔体从熔炼炉转出时的温度为740℃-755℃，所述精炼炉的精炼温度为730℃-740℃。
步骤S3，铸造：将精炼后的所述铝锰合金熔体进行铸造以形成铝锰合金铸锭；铸造时，铸造温度为685℃-695℃，冷却水温度为25℃-30℃；起铸速度为32mm/min-35mm/min，起铸水流量为60m3/h-75m3/h；起铸后经过6min-10min后进入正常铸造，且正常铸造速度为44mm/min-50mm/min，正常铸造水流量为220m3/h-240m3/h。
步骤S4，铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火：将所述铝锰合金铸锭依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭在300℃-400℃的温度下保温12h-24h，再升温至460℃-500℃保温2h-4h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为280℃-340℃；所述热轧的总压下率≥95％，所述冷轧的总压下率≥75％；所述成品退火的温度为300℃-450℃，且保温时间为2h～6h，最后得到不同厚度的铝锰合金板带材。
需要说明的是，为了使Al12(Mn,Fe)3Si相充分析出以提高弥散强化效果，热轧前的加热制度先采取低温长时间的保温进行时效析出处理，再升温至开轧温度进行热轧。
利用上述步骤生产出的所述铝锰合金的组分及质量百分比为：硅0.6％-1.0％、铁0.1％-0.4％、锰1.0％-1.8％、铜0.1％-0.3％、镁0.15％-0.35％、钛0.1％-0.2％、锆0.1％-0.3％，余量为铝和不可避免杂质。
本发明的铝锰合金的生产方法中，通过在含锆和含铜的铝锰合金基础上加入一定量的硅、铁和镁，并确保硅与铁的质量比(Si/Fe)大于1.5，以便在铸造和后续热处理过程中有足够的硅参与Al12(Mn,Fe)3Si相和Mg-Si原子团簇的形成。结合热轧前的双级加热工艺和钎焊处理过程中的淬火效应，充分利用Al12(Mn,Fe)3Si相的弥散强化、镁的固溶强化和Mg-Si原子团簇的自然时效析出强化这三种强化效应的协同作用，达到提高铝锰合金钎焊后强度的目的。
对于本发明提供的上述生产方法，以下提供不同的实施例作进一步说明：
实施例一，本发明提供了一种铝锰合金的生产方法，该生产包括以下步骤：
步骤S1，配料：按如下组份及质量百分比配制成铝锰合金原料：硅0.65％、铁0.25％、锰1.75％、铜0.22％、镁0.16％、钛0.18％、锆0.12％，余量为铝和不可避免杂质。
步骤S2，熔炼精炼：将所述铝锰合金原料置于熔炼炉中熔炼，制得铝锰合金熔体；将所述铝锰合金熔体转至精炼炉中精炼并进行电磁搅拌处理，其中所述铝锰合金熔体从熔炼炉转出时的温度为745℃，所述精炼炉的精炼温度为735℃。
步骤S3，铸造：将精炼后的铝锰合金熔体进行铸造以形成铝锰合金铸锭；铸造时，铸造温度为690℃，冷却水温度为28℃；起铸速度为34mm/min，起铸水流量为69m3/h；起铸后经过6min-10min进入正常铸造，且正常铸造速度为48mm/min，正常铸造水流量为235m3/h。
步骤S4，铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火：将所述铝锰合金铸锭依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭以30℃/h(30℃每小时)的升温速度升温至350℃保温18h后再以30℃/h的升温速度升温至490℃保温2h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为300℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为87％；所述成品退火的温度为380℃，且保温时间为3h，最后得到0.8mm的铝锰合金板带材。
利用上述步骤生产出的所述铝锰合金的组分及质量百分比为：硅0.65％、铁0.25％、锰1.75％、铜0.22％、镁0.16％、钛0.18％、锆0.12％，余量为铝和不可避免杂质。
实施例二
实施例二与实施例一中的生产方法大致相同，两者相同的部分在此不再一一赘述，实施例二与实施例一的不同之处在于，进行步骤S4时，所述热轧前的加热制度略有不同，下面对于实施例二的步骤4进行说明：
步骤S4，铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火：将所述铝锰合金铸锭依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭以30℃/h的升温速度升温至375℃保温12h再以30℃/h的升温速度升温至480℃保温3h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为310℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为83％；所述成品退火的温度为385℃，且保温时间为3h，最后得到1mm的铝锰合金板带材。
利用上述步骤生产出的所述铝锰合金的组分及质量百分比为：硅0.65％、铁0.25％、锰1.75％、铜0.22％、镁0.16％、钛0.18％、锆0.12％，余量为铝和不可避免杂质。
实施例三
实施例三与实施例一中的生产方法大致相同，两者相同的部分在此不再一一赘述，实施例三与实施例一的不同之处在于，进行步骤S1时，所述铝锰合金原料中各组分的质量百分比不同，从而导致步骤4是生产出的铝锰合金板带材的厚度不一致，下面对于实施例三的步骤1和步骤4进行说明：
步骤S1，配料：按如下组份及质量百分比配制成铝锰合金原料：硅0.75％、铁0.35％、锰1.55％、铜0.15％、镁0.24％、钛0.15％、锆0.2％，余量为铝和不可避免杂质。
步骤S4，铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火：将所述铝锰合金铸锭依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭以30℃/h的升温速度升温至350℃保温18h后再以30℃/h的升温速度升温至490℃保温2h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为300℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为83％；所述成品退火的温度为380℃，且保温时间为3h，最后得到1mm的铝锰合金板带材。
利用上述步骤生产出的所述铝锰合金的组分及质量百分比为：硅0.75％、铁0.35％、锰1.55％、铜0.15％、镁0.24％、钛0.15％、锆0.2％，余量为铝和不可避免杂质。
实施例四
实施例四与实施例三中的生产方法大致相同，两者相同的部分在此不再一一赘述，实施例四与实施例三的不同之处在于，进行步骤S4时，所述热轧前的加热制度略有不同，下面对于实施例四的步骤4进行说明：
步骤S4，铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火：将所述铝锰合金铸锭依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭以30℃/h的升温速度升温至375℃保温12h再以30℃/h的升温速度升温至480℃保温3h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为310℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为87％；所述成品退火的温度为385℃，且保温时间为3h，最后得到0.8mm的铝锰合金板带材。
利用上述步骤生产出的所述铝锰合金的组分及质量百分比为：硅0.75％、铁0.35％、锰1.55％、铜0.15％、镁0.24％、钛0.15％、锆0.2％，余量为铝和不可避免杂质。
实施例五
实施例五与实施例一中的生产方法大致相同，两者相同的部分在此不再一一赘述，实施例五与实施例一的不同之处在于，进行步骤S1时，所述铝锰合金原料中各组分的质量百分比不同，从而导致步骤4是生产出的铝锰合金板带材的厚度不一致，下面对于实施例五的步骤1和步骤4进行说明：
步骤S1，配料：按如下组份及质量百分比配制成铝锰合金原料：硅0.85％、铁0.4％、锰1.15％、铜0.28％、镁0.32％、钛0.12％、锆0.26％，余量为铝和不可避免杂质。
步骤S4，铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火：将所述铝锰合金铸锭依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭以30℃/h的升温速度升温至350℃保温18h后再以30℃/h的升温速度升温至490℃保温2h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为300℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为83％；所述成品退火的温度为380℃，且保温时间为3h，最后得到1mm的铝锰合金板带材。
利用上述步骤生产出的所述铝锰合金的组分及质量百分比为：硅0.85％、铁0.4％、锰1.15％、铜0.28％、镁0.32％、钛0.12％、锆0.26％，余量为铝和不可避免杂质。
实施例六
实施例六与实施例五中的生产方法大致相同，两者相同的部分在此不再一一赘述，实施例六与实施例五的不同之处在于，进行步骤S4时，所述热轧前的加热制度略有不同，下面对于实施例六的步骤4进行说明：
步骤S4，铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火：将所述铝锰合金铸锭依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭以30℃/h的升温速度升温至375℃保温12h再以30℃/h的升温速度升温至480℃保温3h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为310℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为87％；所述成品退火的温度为385℃，且保温时间为3h，最后得到0.8mm的铝锰合金板带材。
利用上述步骤生产出的所述铝锰合金的组分及质量百分比为：硅0.85％、铁0.4％、锰1.15％、铜0.28％、镁0.32％、钛0.12％、锆0.26％，余量为铝和不可避免杂质。
为了更好的说明本发明生产出来的铝锰合金钎焊后强度明显提高，本次还提供对比例一至对比例八进行对比说明，其对比例一至对比例八的组分及质量百分比进行配料时，其铝锰合金原料中各组分及质量百分比按表1进行配料并提供八种如下对比例，对本发明进行进一步说明：
表1
Figure BDA0002491022100000091
Figure BDA0002491022100000101
对比例一制得的铝锰合金铸锭，依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭在600℃的温度下保温10h，再以30℃/h的冷却速度降至490℃保温2h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为300℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为87％；所述成品退火的温度为380℃，且保温时间为3h，最后得到0.8mm的铝锰合金板带材。
对比例二制得的铝锰合金铸锭，依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭在580℃的温度下保温10h，再以30℃/h的冷却速度降至480℃保温3h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为310℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为83％；所述成品退火的温度为385℃，且保温时间为3h，最后得到1mm的铝锰合金板带材。
对比例三制得的铝锰合金铸锭，依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭在600℃的温度下保温10h，再以30℃/h的冷却速度降至490℃保温2h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为300℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为87％；所述成品退火的温度为380℃，且保温时间为3h，最后得到0.8mm的铝锰合金板带材。
对比例四制得的铝锰合金铸锭，依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭在580℃的温度下保温10h，再以30℃/h的冷却速度降至480℃保温3h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为310℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为83％；所述成品退火的温度为385℃，且保温时间为3h，最后得到1mm的铝锰合金板带材。
对比例五制得的铝锰合金铸锭，依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭在600℃的温度下保温10h，再以30℃/h的冷却速度降至490℃保温2h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为300℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为87％；所述成品退火的温度为380℃，且保温时间为3h，最后得到0.8mm的铝锰合金板带材。
对比例六制得的铝锰合金铸锭，依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭在580℃的温度下保温10h，再以30℃/h的冷却速度降至480℃保温3h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为310℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为83％；所述成品退火的温度为385℃，且保温时间为3h，最后得到1mm的铝锰合金板带材。
对比例七制得的铝锰合金铸锭，依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭在600℃的温度下保温10h，再以30℃/h的冷却速度降至490℃保温2h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为300℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为87％；所述成品退火的温度为380℃，且保温时间为3h，最后得到0.8mm的铝锰合金板带材。
对比例八制得的铝锰合金铸锭，依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭在580℃的温度下保温10h，再以30℃/h的冷却速度降至480℃保温3h后开始热轧，所述热轧的终轧温度为310℃；所述热轧的总压下率为99％，所述冷轧的总压下率为83％；所述成品退火的温度为385℃，且保温时间为3h，最后得到1mm的铝锰合金板带材。
请参阅附图2所示，将上述得到的对比例和实施例的合金板材进行模拟钎焊处理(从室温经过45分钟升温至600℃保温10min后空冷)，在室温放置14天后再进行力学性能测试，结果如表2所示。其中室温拉伸试验按照国标GB/T 228.1-2010执行。为了说明新设计合金具有自然时效析出强化效果，针对对比例1和实施例6，模拟钎焊并室温放置不同时间后进行力学性能测试，结果如附图2所示：
表2
Figure BDA0002491022100000121
由上述实施例和对比例的结果(参表2所示)可以看出，本发明在新设计的合金成分基础上结合先低温后高温的热轧加热工艺制度，明显提高了合金钎焊后的强度。
与相关技术相比，本发明的铝锰合金的生产方法，通过在含锆和含铜的铝锰合金基础上加入一定量的硅、铁和镁，并确保硅与铁的质量比(Si/Fe)大于1.5，以便在铸造和后续热处理过程中有足够的硅参与Al12(Mn,Fe)3Si相和Mg-Si原子团簇的形成。结合热轧前的双级加热工艺和钎焊处理过程中的淬火效应，充分利用Al12(Mn,Fe)3Si相的弥散强化、镁的固溶强化和Mg-Si原子团簇的自然时效析出强化这三种强化效应的协同作用，达到提高铝锰合金钎焊后强度的目的。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种铝锰合金的生产方法，其特征在于，该生产方法包括以下步骤：
步骤S1，配料：按如下组份及质量百分比配制成铝锰合金原料：硅0.6%-1.0%、铁0.1%-0.4%、锰1.0%-1.8%、铜0.1%-0.3%、镁0.15%-0.35%、钛0.1%-0.2%、锆0.1%-0.3%，余量为铝和不可避免杂质；
步骤S2，熔炼精炼：将所述铝锰合金原料置于熔炼炉中熔炼，制得铝锰合金熔体；将所述铝锰合金熔体转至精炼炉中精炼并进行电磁搅拌处理，其中所述铝锰合金熔体从熔炼炉转出时的温度为740℃-755℃，所述精炼炉的精炼温度为730℃-740℃；
步骤S3，铸造：将精炼后的所述铝锰合金熔体进行铸造以形成铝锰合金铸锭；铸造时，铸造温度为685℃-695℃，冷却水温度为25℃-30℃；起铸速度为32mm/min-35mm/min，起铸水流量为60m3/h-75m3/h；起铸后经过6min-10min后进入正常铸造，且正常铸造速度为44mm/min-50mm/min，正常铸造水流量为220m3/h -240m3/h；
步骤S4，铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火：将所述铝锰合金铸锭依次进行铣面、加热、热轧、冷轧以及成品退火处理；其中，所述热轧前的所述加热制度采用双级加热制度，所述双级加热制度为先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭以30℃/h的升温速度升温至350℃保温18小时后再以30℃/h的升温速度升温至490℃保温2小时后开始热轧；或，所述双级加热制度为先将铣面处理过的所述铝锰合金铸锭以30℃/h的升温速度升温至375℃保温12小时后再以30℃/h的升温速度升温至480℃保温3小时后开始热轧，所述热轧的终轧温度为280℃-340℃；所述热轧的总压下率≥95%；所述冷轧的总压下率≥75%；所述成品退火的温度为300℃-450℃，且保温时间为2h~6h，最后得到不同厚度的铝锰合金板带材。
2.根据权利要求1所述的铝锰合金的生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述铝锰合金熔体从熔炼炉转出时的温度为745℃ ，所述精炼炉的精炼温度为735℃。
3.根据权利要求1所述的铝锰合金的生产方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述铸造温度为690℃，所述冷却水温度为28℃；所述起铸速度为34mm/min，所述起铸水流量为69m3/h；所述正常铸造速度为48mm/min，所述正常铸造水流量为235m3/h。
4.一种如权利要求1-3任意一项所述的铝锰合金的生产方法制得的铝锰合金，其特征在于，所述铝锰合金的组分及质量百分比为：硅0.6%-1.0%、铁0.1%-0.4%、锰1.0%-1.8%、铜0.1%-0.3%、镁0.15%-0.35%、钛0.1%-0.2%、锆0.1%-0.3%，余量为铝和不可避免杂质。
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