CN102864351A - 一种铝型材及其热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种铝型材，所述铝型材为圆环形；组成该铝型材的各组分的质量百分比为：Al为91～93%；Zn为5.5～5.7%；Si为0.15～0.2%；Mg为0.80～0.86%；Cu为0.1～0.14%；Fe为0.2～0.35%；Cr为0.1～0.12%；Mn为0.15～0.2%；Zr为0.1～0.25%；Ti为0.1～0.2%。所述热处理工艺步骤包括：⑴将原料铝锭进行熔炼、铸造：所述铸造速度为85-95mm/min；浇铸温度为715~730℃；冷却水压为0.04~0.08MPa；⑵挤压：所述挤压温度为440~460℃，挤压速度3~6M/min；⑶张力矫直：所述矫直变形量为0.5%-1.5%；⑷时效炉加温：第一段时效的时效炉炉温温度为100℃、保温时间为3h，第二段时效的时效炉炉温温度为160℃、保温时间为5h；⑸检验，包装。本发明方案主要解决了现有技术中铝型材强度不高、断裂韧性及疲劳性能不足的问题。

Description

一种铝型材及其热处理工艺
技术领域
本发明属于铝型材加工技术领域，涉及一种用于自行车部件中的铝型材及其热处理工艺。
背景技术
铝型材就是铝棒通过热熔、挤压，从而得到不同截面形状的铝材料。铝型材被广泛应用到各个生产部门，如汽车、摩托车、自行车配件、建材（锁具及门把手）、五金电器等。而铝型材由于强度不高，容易损伤，为了提高铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能，最直接的方法就是提高原材料的纯度，减少铝合金里的Fe、Si的含量，这样做，其材料成本只能加，且可能在冶金过程中难以实现。
因此，如何提高铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能，是本发明要研究的内容。
发明内容
本发明提供一种铝型材及其热处理工艺，其目的主要是解决现有技术中铝型材强度不高、断裂韧性及疲劳性能不足的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铝型材，所述铝型材为圆环形，该圆环形铝型材的内径尺寸为31.4 mm±0.2；该圆环形铝型材的壁厚尺寸为3.6mm；且组成该铝型材铝合金的各组分的质量百分比为：
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铝型材的热处理工艺，采用上述的原料配比，所述热处理工艺包括以下步骤：
⑴、将原料铝锭进行熔炼、铸造：所述铸造速度为85-95mm/min；浇铸温度为715~730℃；冷却水压为0.04~0.08MPa；
⑵、挤压：所述挤压温度为440~460℃，挤压速度3~6M/min；
⑶、张力矫直：所述矫直变形量为0.5%-1.5%；
⑷、时效炉加温：所述人工时效采用二段时效工艺，第一段时效的时效炉炉温温度为100℃、保温时间为3h，第二段时效的时效炉炉温温度为160℃、保温时间为5h；
⑸、检验，包装。
进一步地，上述的铝型材的热处理工艺中，所述挤压步骤中，冷却方式为水雾冷却。
进一步地，上述的铝型材的热处理工艺中，所述工艺步骤还包括对步骤（1）熔炼、铸造后的铝锭进行均热处理。
进一步地，上述的铝型材的热处理工艺中，对均热处理后的铝锭进行长锭热剪处理工序。
进一步地，上述的铝型材的热处理工艺中，所述工艺步骤还包括对步骤（3）矫直后的型材进行定尺锯切处理工序。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明结构是横截面为圆环形的铝型材，该铝型材在铝合金的成分配比上进行优化，并对铝锭的熔炼和铸造工艺和精练净化工艺进行优化，在精炼和陶瓷过滤处理后，使得铸锭的晶粒度优于1级，含气量少于0.3ml/100g金属。
2、本发明铝型材经过二段时效热处理工艺，相较与普通时效工艺，采用第一段时效的时效炉炉温温度为100℃、保温时间为3h，第二段时效的时效炉炉温温度为160℃、保温时间为5h进行处理，使得金相组织得到了改善，提高了铝型材产品的性能，各项性能指标符合客户的要求，提高了铝型材的强度、断裂韧性以及疲劳性能。
附图说明
附图1为本发明铝型材的横截面结构示意图；
附图2为本发明热处理工艺流程图。
以上附图中：1、铝型材。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：
如图1示，一种铝型材，所述铝型材1为圆环形，该圆环形铝型材1的内径尺寸为31.4 mm±0.2；该圆环形铝型材1的壁厚尺寸为3.6mm；且组成该铝型材铝合金的各组分的质量百分比为：
Figure BDA0000216919292
如图2所示，一种铝型材的热处理工艺，采用上述的原料配比，所述热处理工艺包括以下步骤：
⑴、将原料铝锭进行熔炼、铸造：所述铸造速度为85-95mm/min；浇铸温度为715~730℃；冷却水压为0.04~0.08MPa；
⑵、均热处理：对步骤（1）熔炼、铸造后的铝锭进行均热处理；
⑶、长锭热剪：对均热处理后的铝锭进行长锭热剪处理；
⑷、挤压：所述挤压温度为440~460℃，挤压速度3~6M/min；
⑸、淬火：对挤压后的型材进行水雾冷却淬火处理；
⑹、张力矫直：所述矫直变形量为0.5%-1.5%；
⑺、时效炉加温：所述人工时效采用二段时效工艺，第一段时效的时效炉炉温温度为100℃、保温时间为3h，第二段时效的时效炉炉温温度为160℃、保温时间为5h；
⑻、检验，包装。
本发明结构是横截面为圆环形的铝型材，该铝型材在铝合金的成分配比上进行优化，并对铝锭的熔炼和铸造工艺和精练净化工艺进行优化，在精炼和陶瓷过滤处理后，使得铸锭的晶粒度优于1级，含气量少于0.3ml/100g金属。
本发明铝型材经过二段时效热处理工艺，相较与普通时效工艺，采用第一段时效的时效炉炉温温度为100℃、保温时间为3h，第二段时效的时效炉炉温温度为160℃、保温时间为5h进行处理，使得金相组织得到了改善，提高了铝型材产品的性能，各项性能指标符合客户的要求，提高了铝型材的强度、断裂韧性以及疲劳性能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铝型材，其特征在于：所述铝型材（1）为圆环形，该圆环形铝型材（1）的内径尺寸为31.4 mm±0.2；该圆环形铝型材（1）的壁厚尺寸为3.6mm；组成该铝型材铝合金的各组分的质量百分比为：
Figure FDA0000216919281
2.一种铝型材的热处理工艺，其特征在于：采用权利要求1所述的原料配比，所述热处理工艺包括以下步骤：
⑴、将原料铝锭进行熔炼、铸造：所述铸造速度为85-95mm/min；浇铸温度为715~730℃；冷却水压为0.04~0.08MPa；
⑵、挤压：所述挤压温度为440~460℃，挤压速度3~6M/min；
⑶、张力矫直：所述矫直变形量为0.5%-1.5%；
⑷、时效炉加温：所述人工时效采用二段时效工艺，第一段时效的时效炉炉温温度为100℃、保温时间为3h，第二段时效的时效炉炉温温度为160℃、保温时间为5h；
⑸、检验，包装。
3.根据权利要求2所述的铝型材的热处理工艺，其特征在于：所述挤压步骤中，冷却方式为水雾冷却。
4.根据权利要求2所述的铝型材的热处理工艺，其特征在于：所述工艺步骤还包括对步骤（1）熔炼、铸造后的铝锭进行均热处理。
5.根据权利要求4所述的铝型材的热处理工艺，其特征在于：对均热处理后的铝锭进行长锭热剪处理工序。
6.根据权利要求2所述的铝型材的热处理工艺，其特征在于：所述工艺步骤还包括对步骤（3）矫直后的型材进行定尺锯切处理工序。
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