CN100494429C

CN100494429C - 一种超硬铝合金的制造方法

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Publication number: CN100494429C
Application number: CNB2005100099906A
Authority: CN
Inventors: 钟利; 吴欣凤; 单长智; 王德满; 周庆波; 潘永富; 郝志刚; 王贵福; 李海仙
Original assignee: Northeast Light Alloy Co Ltd
Current assignee: Northeast Light Alloy Co Ltd
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: CN1693498A

Abstract

一种超硬铝合金的制造方法，它涉及一种铝合金的制造工艺。本发明的目的是为解决铝合金在压力加工过程中会被拉长、面积增大，产生应力集中，明显降低板材的使用性能的问题。本发明所述铸造开始时采用脉冲水控制，铸造长度为170～250mm时脉冲水停止，铸造长度为350mm时挡水板压紧；铸造速度为60～70mm/min；模具金属液位为70mm；冷却水流量为65～72m³/h。本发明的优点是：控制化学成分为Fe/Si≥2、Mg≥2.5%、Cu+Mg+Zn≤9.6%；有效地抑制了底部裂纹的产生。产品通过力学性能检验表明，其屈服强度从原工艺的213.58N/mm²，提高到现在的231.4N/mm²，伸长率从原工艺的平均值6.0%提高到11.83%，用本发明的方法制造的产品不仅强度、硬度高，而且可变形性能良好。

Description

一种超硬铝合金的制造方法

技术领域：

本发明涉及一种铝合金的制造工艺。

背景技术：

在现有的铝合金中加入较高含量的锌，形成高锌合金，具有很高的强度和硬度，在该合金中再加入少量的铜，可有效提高抗应力腐蚀的能力。然而25吨新生产线按常规工艺制作的铝合金铸锭不仅裂纹倾向较大，铸锭中的氧化膜也较多。铸锭中的氧化膜是由气体和非金属夹杂物造成的较为细小的破坏金属连续性的缺陷，它虽然不会导致铸锭裂纹，但是在压力加工过程中会被拉长、面积增大，达到一定程度时会影响板材的受力断面面积，产生应力集中，明显降低板材的使用性能(σ_b＝213.58N/mm²，Φ＝6.0％)。

发明内容：

本发明的目的是为解决已有技术存在的铝合金在压力加工过程中会被拉长、面积增大，达到一定程度时会影响板材的受力断面面积，产生应力集中，明显降低板材的使用性能的问题，提供一种超硬铝合金的制造方法，该方法具有可降低铸锭的裂纹倾向、减少铸锭的氧化膜、改善铸锭质量、提高产品性能的特点。本发明的方法是这样实现的：首先进行配料：超硬铝合金的成份按以下质量百分比组成：Fe<0.4％、Si<0.4％、Mg：2.1～2.9％、Cr：0.18～0.28％、Cu：1.2～2％、Zn：5.1～6.1％、余量Al，配料时控制下列成份为：Fe/Si＝2～3、Mg：2.5～5％、Cu+Mg+Zn≤9.6％；上述成份配好后，使用25吨生产线，在700～730℃条件下熔炼，在Ar-Cl₂混合气体中精炼20～30分钟，Ar-Cl₂混合气体的体积比为：Ar:Cl₂＝11～12：1，静置时间不低于30分钟，然后在720℃条件下按半连续铸造法同水平铸造，即制成合金铸锭。所述铸造开始时采用脉冲水控制，铸造长度为170～250mm时脉冲水停止，铸造长度为350mm时挡水板压紧；铸造速度为60～70mm/min；模具金属液位为70mm；冷却水流量为65～72m³/h；在铸造过程中采用ALPUR在线除气，过滤器采用30PPI陶瓷板作为过滤元件，同时在变径流槽和分配流槽之间加一层过滤网。本发明所述的25吨生产线即25吨圆形油炉和矩形保温炉，由黑格幕林公司生产，TS35-22型除气设备ALPUR由法国彼西涅公司生产，单向内导式液压铸造机由德国洛伊公司生产。本发明的优点是：控制化学成分为Fe/Si≥2、Mg≥2.5％、Cu+Mg+Zn≤9.6％；有效地抑制了底部裂纹的产生。用本发明方法制造的产品通过力学性能检验表明，其屈服强度从原工艺的213.58N/mm²，提高到现在的231.4N/mm²，伸长率从原工艺的平均值6.0％提高到11.83％，用本发明的方法制造的产品不仅强度、硬度高，而且可变形性能良好，其优良的综合性能为以后的铸造、切割、压力加工提供了保证。本发明的方法中铸造过程属于同水平铸造，保温炉倾翻时，保温炉内、ALPUR内、过滤器内、分配流槽内的金属液都在同一水平，最大程度地减少了二次污染。

具体实施方式：

具体实施方式一：本实施方式的方法是这样实现的：首先进行配料：超硬铝合金的成份按以下质量百分比组成：Fe<0.4％、Si<0.4％、Mg：2.1～2.9％、Cr：0.18～0.28％、Cu：1.2～2％、Zn：5.1～6.1％、余量Al，配料时控制下列成份为：Fe/Si＝2～3、Mg：2.5～5％、Cu+Mg+Zn≤9.6％；上述成分配好后，使用25吨生产线，在700～730℃条件下熔炼，Ar-Cl₂混合气体精炼20～30分钟，静置时间不低于30分钟，然后在720℃条件下按半连续铸造法同水平铸造，即制成合金铸锭。所述铸造开始时采用脉冲水控制，铸造长度为170～250mm时脉冲水停止，铸造长度为350mm时挡水板压紧；铸造速度为60～70mm/min；模具金属液位为70mm；冷却水流量为65～72m³/h；在铸造过程中采用ALPUR在线除气，过滤器采用30PPI陶瓷板作为过滤元件，同时在变径流槽和分配流槽之间加一层过滤网。Ar-Cl₂混合气体的体积比为：Ar:Cl₂＝11～12：1；变径流槽和分配流槽之间的过滤网的材质为玻璃丝，过滤网的孔径长为3mm。

具体实施方式二：本实施方式中铸造长度为180mm时停止脉冲水，铸造速度为62mm/min，冷却水流量为67m³/h。

具体实施方式三：本实施方式中铸造长度为240mm时停止脉冲水，铸造速度为68mm/min，冷却水流量为70m³/h。

具体实施方式四：本实施方式中铸造长度为200mm时停止脉冲水，铸造速度为65mm/min，冷却水流量为72m³/h。

具体实施方式五：本实施方式中铸造长度为170mm时停止脉冲水，铸造速度为70mm/min，冷却水流量为65m³/h。

Claims

1、一种超硬铝合金的制造方法，首先进行配料：超硬铝合金的成份按质量百分比为：Fe<0.4％、Si<0.4％、Mg：2.1～2.9％、Cr：0.18～0.28％、Cu：1.2～2％、Zn：≥5.1～<6.1％、余量Al，配料时控制下列成份为：Fe/Si＝2～3、Mg：2.5～5％、Cu+Mg+Zn≤9.6％；上述成份配好后，使用25吨生产线，在700～730℃条件下熔炼，在Ar-Cl₂混合气体中精炼20～30分钟，Ar-Cl₂混合气体的体积比为：Ar：Cl₂＝11～12：1，静置时间不低于30分钟，然后在720℃条件下按半连续铸造法同水平铸造，即制成合金铸锭，其特征在于所述铸造开始时采用脉冲水控制，铸造长度为170～250mm时脉冲水停止，铸造长度为350mm时挡水板压紧；铸造速度为60～70mm/min；模具金属液位为70mm；冷却水流量为65～72m³/h；铸造过程中采用ALPUR在线除气，过滤器采用30PPI陶瓷板作为过滤元件，同时在变径流槽和分配流槽之间加一层过滤网。

2、根据权利要求1所述的一种超硬铝合金的制造方法，其特征在于变径流槽和分配流槽之间的过滤网的材质为玻璃丝，过滤网的孔径长为3mm。

3、根据权利要求1所述的一种超硬铝合金的制造方法，其特征在于铸造长度为180mm时停止脉冲水，铸造速度为62mm/min，冷却水流量为67m³/h。

4、根据权利要求1所述的一种超硬铝合金的制造方法，其特征在于铸造长度为240mm时停止脉冲水，铸造速度为68mm/min，冷却水流量为70m³/h。

5、根据权利要求1所述的一种超硬铝合金的制造方法，其特征在于铸造长度为200mm时停止脉冲水，铸造速度为65mm/min，冷却水流量为72m³/h。

6、根据权利要求1所述的一种超硬铝合金的制造方法，其特征在于铸造长度为170mm时停止脉冲水，铸造速度为70mm/min，冷却水流量为65m³/h。