CN102206779B - 一种铝合金棒材的配方及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种铝合金棒材配方及其加工工艺。提供了一种铝合金棒材配方及其加工工艺，其通过控制组成配方和加工工艺使得铝合金棒材电阻系数保持稳定，满足物探仪的要求。本发明通过合金成分配比和生产工艺控制等手段，使该合金棒材的电阻系数稳定在0.057～0.0572欧姆·mm2/米，适用了物探仪的使用要求，替代国外进口材料。

Description

一种铝合金棒材的配方及其加工工艺
技术领域
本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种铝合金棒材配方及其加工工艺。
背景技术
铝及铝合金棒材的生产方法主要采用热挤压方法。即将重熔铝锭通过熔化，合金成分配比，半连续铸造生产出挤压铝锭。再将铝锭加热，进行热挤压。由于铸造和热挤压的工艺特点限定，通过热挤压方法生产的铝及铝合金棒材普遍存在：①外型尺寸不稳定，挤压的头、尾尺寸偏差大；②挤压的头、尾变形程度不一致，致使材料机械性能不均匀；③棒材的内部组织不稳定，材料的各项物理性能不稳定，存在一定的差异。物探仪是通过测量地层的地磁变化勘探地下石油。它要求零件具有一致的电阻系数和导磁率。正常生产工艺所加工棒材，经加工制作的物探仪零件，不能满足仪器性能的要求。
发明内容
本发明的技术方案克服了上述技术上的缺陷，提供了一种铝合金棒材配方及其加工工艺，其通过控制组成配方和加工工艺使得铝合金棒材电阻系数保持稳定，满足物探仪的要求。
一种铝合金棒材的配方：其由以下组分制备而成：
合金百分配比：Cu-3.9～4.3％     Mg-1.5～1.8％
              Mn-0.4～0.6％
主要杂质控制：Fe-0.30～0.42％   Si-0.15～0.40％  Zn-≤0.15％
              Ti-0.01～0.1％    Cr-≤0.10％
              其他杂质＜0.05％
余量为铝。
本发明所述的铝合金棒材的加工工艺为：
熔铸：按上述配比配料，用磁力涡旋进行成份比配，使化学成份达到均匀配性，确保导电率，精炼温度控制在730℃～740℃之间，熔铸全过程熔体温度控制在730℃～740℃之间。
挤压及精整：原工艺铸锭加热温度350～450℃，1350吨挤压机四孔生产，成品挤压尺寸偏差±0.2毫米。现改为铸锭加热温度420～450℃，880吨挤压机单孔生产，半成品挤压尺寸偏差25.6～25.8毫米，棒材生产工艺中增加了形变热处理工序，即：棒材淬火后给予一定量的冷变形，变形方法为冷拉拔，冷变形程度为取3～4.5％。成品挤压尺寸偏差±0.05毫米。
本发明的有益效果为：该领域中2024T351棒材的电阻系数的典型值是(20℃)不小于0.057欧姆·mm2/米，一般情况下，其值都分布在0.0568～0.0574欧姆.mm2/米。本发明通过合金成分配比和生产工艺控制等手段，使该合金棒材的电阻系数稳定在0.057～0.0572欧姆·mm2/米，适用了物探仪的使用要求。经上述方法处理后的2024T351棒材，电阻系数稳定在0.057～0.059欧姆·mm2/米。满足物探仪的使用要求，替代国外进口材料。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案，但是本发明的技术方案不以实施例为限。
实施例1
一种铝合金棒材的配方：其技术方案如下：
合金百分配比：Cu-3.9％   Mg-1.5％
              Mn-0.4％
主要杂质控制：Fe-0.30％  Si-0.15％  Zn-0.15％  Ti-0.01％
              Cr-0.10％
其他杂质0.04％余量为铝。
本发明中铝合金棒材的加工工艺为：
熔铸：按上述配比配料，用磁力涡旋进行成份比配，使化学成份达到最佳均匀配性，确保导电率，精炼温度控制在730℃，熔铸全过程熔体温度控制在730℃。
挤压和精整：铸锭加热温度420℃，880吨挤压机单孔生产，半成品挤压尺寸偏差25.6毫米；棒材淬火后给予一定量的冷变形，变形方法为冷拉拔，冷变形程度为取3％，通过此工艺得到的成品挤压尺寸偏差为0.05毫米。
实施例2
一种铝合金棒材的配方：其技术方案如下：
合金百分配比：Cu-4.1％   Mg-1.6％
              Mn-0.5％
主要杂质控制：Fe-0.38％  Si-0.25％   Zn-0.13％   Ti-0.08％
              Cr-0.05％
其他杂质0.03％、余量为铝。
本发明中铝合金棒材的加工工艺为：
熔铸：按上述配比配料，用磁力涡旋进行成份比配，使化学成份达到最佳均匀配性，确保导电率，精炼温度控制在735℃之间，熔铸全过程熔体温度控制在735℃。
挤压和精整：铸锭加热温度435℃，880吨挤压机单孔生产，半成品挤压尺寸偏差25.7毫米；棒材淬火后给予一定量的冷变形，变形方法为冷拉拔，冷变形程度为取4.0％，通过此工艺得到的成品挤压尺寸偏差为0.04毫米。
实施例3
一种铝合金棒材的配方：其技术方案如下：
合金百分配比：Cu-4.3％   Mg-1.8％
              Mn-0.6％
主要杂质控制：Fe-0.42％  Si-0.40％   Zn-0.10％  Ti-0.1％
              Cr≤0.03％
其他杂质0.02％，余量为铝。
本发明中铝合金棒材的加工工艺为：
熔铸：按上述配比配料，用磁力涡旋进行成份比配，使化学成份达到最佳均匀配性，确保导电率，精炼温度控制在740℃，熔铸全过程熔体温度控制在740℃。
挤压和精整：铸锭加热温度450℃，880吨挤压机单孔生产，半成品挤压尺寸偏差25.8毫米；棒材淬火后给予一定量的冷变形，变形方法为冷拉拔，冷变形程度为取4.5％，通过此工艺得到的成品挤压尺寸偏差为0.02毫米。

Claims (2)

1.一种铝合金棒材，其特征在于：其配方由以下组分制备而成：
Cu-3.9～4.3％      Mg-1.5～1.8％      Mn-0.4～0.6％
Fe-0.30～0.42％    Si-0.25～0.40％    Zn-≤0.15％
Ti-0.15～1.25％    Cr-≤0.10％    其它杂质＜0.05％，余量为铝。
2.如权利要求1所述的铝合金棒材的加工工艺，其特征在于：具体步骤为：
(1)熔铸：按上述配比配料，用磁力涡旋进行成份比配，使化学成份达到均匀配性，精炼温度控制在730℃～740℃之间，熔铸全过程熔体温度控制在730℃～740℃之间；
(2)挤压及精整：铸锭加热温度420～450℃，880吨挤压机单孔生产，半成品挤压尺寸偏差25.6～25.8毫米，棒材生产工艺中增加了形变热处理工序，即：棒材淬火后给予一定量的冷变形，变形方法为冷拉拔，冷变形程度为取3～4.5％。 
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