一种用于制作交通标志牌的铝合金 【技术领域】
本发明涉及基于 Al-Mg-Cu-Ti 合金体系的交通标志牌用铝合金及其制备方法。本 发明还涉及利用该铝合金制成的交通标志牌。背景技术
近年来， 随着我国交通建设的不断发展， 高速公路里程发生了翻天覆地的变化， 而 高速公路交通设施发挥的安全作用越来越重要， 高速公路交通标志是交通设施中非常关键 的一环。虽然我国高速公路发展迅速， 但是相关产业却停滞不前， 例如， 在高速公路上所需 要的大量道路交通标志牌却缺少进步与改良。标志牌的制作一般要考虑外界荷载作用下 的强度、 刚度、 稳定性等因素， 因此在标志牌原材料及连接件的选择上应严格把关。目前市 场上普遍采用的铝材为纯铝板或者 5A02 等防锈铝， 该防锈铝虽然在抗腐蚀上达到了要求， 但是常常由于强度不够而引起交通标志牌的提前退化， 尤其是在沿海以及风力较大的地 区， 并且该防锈铝在制造过程中需要复杂的热处理过程， 因此， 现在急需要一种在具有防腐 性能的同时还能保证强度的交通标志牌底板出现， 该底板还必须满足低成本的要求。现在 还出现了一种由钢板制成的交通标志底板， 该底板主体为一般用途低碳钢和 / 或超低碳钢 层， 表面为防腐处理的热纯锌镀层， 底板厚度在 0.8-1.2mm 之间， 该由钢板制成的交通标志 底板虽然具有低成本的优点， 但是其具有延展性差， 加工性能不良的缺点， 同时其还需要专 门的镀锌防腐处理， 因此， 应用范围窄。
发明详述
本发明的目的在于提供一种成本低廉的交通标志牌用铝合金， 以及使用该铝合金 制成的交通标志牌， 其在保证抗腐蚀的同时能够达到高强度， 并且不需要复杂的热处理即 可得到所需性能， 其采用了碳变质处理， 在保持低成本的前提下保证了所需性能。
一种 C 变质的 Al-Mg-Cu-Ti 合金系铝合金， 其组成为 (wt ％ )Cu ： 0.4-0.8、 Cr ： 0.2-3％、 Mg ： 0.1-0.3、 Mn ： 0.05-1.5、 C： 0.01-0.15％、 Ti ： 0.01-0.5、 余量的铝及不可避免 的杂质， 具有抗拉强度≥ 315MPa， 延伸率≥ 3％的性能。
其具有低成本、 易于加工生产等优点。
一种制造以 C 变质的 Al-Mg-Cu-Ti 合金系铝合金的制备方法， 其特征在于 ： 包括如 下步骤
1) 在上述元素比例范围内， 选择一组元素比例， 再根据需要配制的合金总量， 推算 出所需的每种单质金属的质量， 或者中间合金的质量， 或者混合添加剂的质量， 编制合金生 产配料表， 并按配料选足备料 ；
2) 往熔炼炉中加入适量的铝锭或者熔融铝液， 加热使之完全融化并在 700-800℃ 下保温 ；
3) 再按配方比例先加入 Mn、 Ti 纯金属或 Al-Mn、 Al-Ti 中间合金或混合金属添加 剂， 搅拌均匀后再加入 Cu 或 Al-Cu 中间合金， 再加入 C， 搅拌均匀 ；
4) 然后对上述合金熔体进行炉内精炼 ； 往合金熔体中加入精炼剂， 并搅拌均匀，熔体精炼在封闭环境中操作 ；
5) 精炼后打渣、 静置、 调温至 630-850℃， 合金液倾倒出炉， 在线除气、 除渣处理 ；
6) 铸造 ；
7) 对铸件进行 430-570℃、 20 小时以内的固溶处理。
试样指标， 抗拉强度≥ 315MPa， 延伸率≥ 3％。
然后对该铝合金进行板带加工制作， 在铸造机下游， 紧接 3 台热连轧机， 连轧至所 需厚度的板材。 具体实施方式
实施例 1
一种铝合金， 其组成为 (wt％ )Cu ： 0.4、 Cr ： 1.2％、 Mg ： 0.25、 Mn ： 1.1、 C： 0.06％、 Ti ： 0.3、 余量的铝及不可避免的杂质， 根据成分选择选足配料 ；
2) 往熔炼炉中加入适量的铝锭或者熔融铝液， 加热使之完全融化并在 719℃下保 温；
3) 再按配方比例先加入 Mn、 Ti 纯金属或 Al-Mn、 Al-Ti 中间合金或混合金属添加 剂， 搅拌均匀后再加入 Cu 或 Al-Cu 中间合金， 再加入 C， 搅拌均匀 ； 4) 然后对上述合金熔体进行炉内精炼 ； 往合金熔体中加入精炼剂， 并搅拌均匀， 熔体精炼在封闭环境中操作 ；
5) 精炼后打渣、 静置、 调温至 7.2℃， 合金液倾倒出炉， 在线除气、 除渣处理 ；
6) 铸造 ；
7) 对铸件进行 190℃、 16 小时的固溶处理。
试样指标， 抗拉强度 406MPa， 延伸率 3.2％
然后对该铝合金进行板带加工制作， 在铸造机下游， 紧接 3 台热连轧机， 连轧至所 需厚度的板材。
实施例 2
一种 Al-Mg-Cu-Ti 系铝合金， 其组成为 (wt％ )Cu ： 0.8、 Cr ： 3％、 Mg ： 0.05、 Mn ： 1.4、 C： 0.09％、 Ti ： 0.45、 余量的铝及不可避免的杂质， 根据成分选择选足配料 ；
2) 往熔炼炉中加入适量的铝锭或者熔融铝液， 加热使之完全融化并在 780℃下保 温；
3) 再按配方比例先加入 Mn、 Ti 纯金属或 Al-Mn、 Al-Ti 中间合金或混合金属添加 剂， 搅拌均匀后再加入 Cu 或 Al-Cu 中间合金， 再加入 C， 搅拌均匀 ；
4) 然后对上述合金熔体进行炉内精炼 ； 往合金熔体中加入精炼剂， 并搅拌均匀， 熔体精炼在封闭环境中操作 ；
5) 精炼后打渣、 静置、 调温至 830℃， 合金液倾倒出炉， 在线除气、 除渣处理 ；
6) 铸造 ；
7) 对铸件进行 469℃、 17 小时的固溶处理。
试样指标， 抗拉强度 376MPa， 延伸率 3.8％
然后对该铝合金进行板带加工制作， 在铸造机下游， 紧接 3 台热连轧机， 连轧至所 需厚度的板材。
实施例 3
一种 Al-Mg-Cu-Ti 系铝合金， 其组成为 (wt％ )Cu ： 0.4、 Cr ： 2.9％、 Mg ： 0.29、 Mn ： 0.1、 C： 0.15％、 Ti ： 0.02、 余量的铝及不可避免的杂质， 根据成分选择选足配料 ；
使用与实施例 1 类似的方法生产该铝合金，
所得试样指标， 抗拉强度 330MPa， 延伸率 4.1％。5