CN103484733B

CN103484733B - 一种高强度撑杆铝合金型材的生产工艺

Info

Publication number: CN103484733B
Application number: CN201310348534.9A
Authority: CN
Inventors: 陈鹏; 王冲; 金继松
Original assignee: Anhui Huanyu Aluminium Co Ltd
Current assignee: Anhui Huanyu Aluminium Co Ltd
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2033-08-12
Also published as: CN103484733A

Abstract

本发明公开了一种高强度撑杆铝合金型材的生产工艺，该合金中各元素的质量百分含量为：Si0.2-0.25%、Mg2.4-2.9%、Zn？0.18-0.22%、Fe0.04-0.06%、Mn0.03-0.05%、Sr？0.04-0.08%、Th0.05-0.1%、Be0.02-0.03%、Cr？0.15-0.25%、Zr0.05-0.08%、Ti0.02-0.04%、B？0.0015-0.0.002%、RE0.06-0.09%，余量为Al；本发明变质剂中添加了Sc、Gd、Ce三种稀土金属元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度和韧性，改善铝合金加工性能。本发明铝合金型材，不仅强度高，且质量轻，回弹力很好，各种指标都达到了极佳的状态，因此适合各种帐篷的撑杆。

Description

一种高强度撑杆铝合金型材的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种高强度撑杆铝合金型材的生产工艺，属于铝合金材料技术领域。

背景技术

帐篷的撑杆是帐篷的骨架，骨架材料的优劣不仅影响帐篷的寿命，也影响着帐篷的稳定性。现有铝合金材料制作的撑杆的强度和坚固性不甚理想，无法满足现实要求，且回弹力差，因此，急需研发一种高强度高性能撑杆铝合金型材。

发明内容

本发明的目的在于针对现有铝合金撑杆强度低、回弹性差等缺点，提供一种一种高强度撑杆铝合金型材的生产工艺。

本发明采用的技术方案如下：

一种高强度撑杆铝合金型材的生产工艺，包括以下步骤：

（1）将炉料投入熔炼炉中进行加热熔炼，待炉料熔化后，撒上2/3量的覆盖剂覆盖，当合金熔液升温至695-715℃时，用炉料重量0.2-0.4%的MgF和0.3-0.5%的CaF进行精炼，入炉静置8-12min，至730-760℃时，将块状变质剂压入炉中央底部，进行变质处理，变质反应2-3min后，撒上剩余的1/3的覆盖剂，静置10-15min后即可进行浇铸，浇铸前确保熔液中各合金元素的质量百分含量为：Si0.2-0.25%、Mg2.4-2.9%、Zn0.18-0.22%、Fe0.04-0.06%、Mn0.03-0.05%、Sr0.04-0.08%、Th0.05-0.1%、Be0.02-0.03%、Cr0.15-0.25%、Zr0.05-0.08%、Ti0.02-0.04%、B0.0015-0.0.002%、RE0.06-0.09%，余量为Al；

（2）将熔液连续浇铸成铸锭，然后进行均匀化退火处理，即铸锭先从室温以120-150℃/h升温至430-460℃，保温12-18h，然后再以50-60℃/h升温至550-580℃,保温5-10h，最后以80-100℃/h降温至260-280℃，保温4-6h，出炉空冷至室温；均匀化退火后，将铸锭加热至465-495℃，用挤压机挤压成型，挤压速率为8-12m/min；

（3）将铝合金型材置于淬火炉中先以70-90℃/h升温至180-240℃，保温2-3h，再以110-130℃/h升温至495-515℃，保温50-70min，然后以260-290℃/h迅速降温至160-180℃后放入0-5℃冰盐水中降至50℃以下；然后将从盐水中取出的铝合金型材先以40-50℃/h升温至90-120℃，保温24-36小时；再以25-35℃/h升温至170-190℃，保温1-2小时，冷却至室温后再以40-50℃/h升温至90-120℃，保温24-36小时，随炉空冷至室温；

（4）时效处理后的铝合金型材经过阳极氧化、电泳涂漆等工序后即得高强度撑杆铝合金型材。

所述的覆盖剂由下列重量份的原料混合而成：碳酸钠10-15、氯化钾5-10、玻璃粉8-12、刚玉粉5-10、萤石粉5-10、椰壳炭粉4-6、氮化铝3-5、镁砂粉6-9、莫来石粉8-12、凹凸棒土5-10。

所述的块状变质剂的质量百分比成分为：Sc2-3、Gd3-5、Ce2-3、Ti3-6、B0.2-0.4、余量为Al；其由混合稀土金属锭、AlTiB合金和纯铝锭经熔炼、精炼、除气除渣、搅拌均匀后，浇铸成块状制得。

本发明的有益效果：

本发明变质剂中添加了Sc、Gd、Ce三种稀土金属元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的有害气体和杂质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度和韧性，改善铝合金加工性能。本发明制得的铝合金型材，不仅强度高，且质量轻，回弹力很好，各种指标都达到了极佳的状态，因此适合各种帐篷的撑杆。

具体实施方式

一种高强度撑杆铝合金型材的生产工艺，包括以下步骤：

（1）将炉料投入熔炼炉中进行加热熔炼，待炉料熔化后，撒上2/3量的覆盖剂覆盖，当合金熔液升温至705℃时，用炉料重量0.3%的MgF和0.4%的CaF进行精炼，入炉静置10min，至745℃时，将块状变质剂压入炉中央底部，进行变质处理，变质反应2min后，撒上剩余的1/3的覆盖剂，静置10min后即可进行浇铸，浇铸前确保熔液中各合金元素的质量百分含量为：Si0.2-0.25%、Mg2.4-2.9%、Zn0.18-0.22%、Fe0.04-0.06%、Mn0.03-0.05%、Sr0.04-0.08%、Th0.05-0.1%、Be0.02-0.03%、Cr0.15-0.25%、Zr0.05-0.08%、Ti0.02-0.04%、B0.0015-0.0.002%、RE0.06-0.09%，余量为Al；

（2）将熔液连续浇铸成铸锭，然后进行均匀化退火处理，即铸锭先从室温以140℃/h升温至450℃，保温15h，然后再以60℃/h升温至560℃,保温8h，最后以890℃/h降温至270℃，保温5h，出炉空冷至室温；均匀化退火后，将铸锭加热至480℃，用挤压机挤压成型，挤压速率为12m/min；

（3）将铝合金型材置于淬火炉中先以80℃/h升温至220℃，保温2h，再以120℃/h升温至510℃，保温60min，然后以280℃/h迅速降温至160℃后放入3℃冰盐水中降至50℃以下；然后将从盐水中取出的铝合金型材先以50℃/h升温至110℃，保温30小时；再以30℃/h升温至180℃，保温1.5小时，冷却至室温后再以50℃/h升温至110℃，保温30小时，随炉空冷至室温；

所述的覆盖剂由下列重量（kg）的原料混合而成：碳酸钠105、氯化钾10、玻璃粉8、刚玉粉6、萤石粉8、椰壳炭粉5、氮化铝4、镁砂粉7、莫来石粉10、凹凸棒土8。

本实施例制得的铝合金型材经检验，其力学性能为：抗拉强度518Mpa，屈服强度为379Mpa，伸长率为13.6%。

Claims

1.一种高强度撑杆铝合金型材的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：

（1）将炉料投入熔炼炉中进行加热熔炼，待炉料熔化后，撒上2/3量的覆盖剂覆盖，当合金熔液升温至695-715℃时，用炉料重量0.2-0.4%的MgF₂和0.3-0.5%的CaF₂进行精炼，入炉静置8-12min，至730-760℃时，将块状变质剂压入炉中央底部，进行变质处理，变质反应2-3min后，撒上剩余的1/3的覆盖剂，静置10-15min后即可进行浇铸，浇铸前确保熔液中各合金元素的质量百分含量为：Si0.2-0.25%、Mg2.4-2.9%、Zn0.18-0.22%、Fe0.04-0.06%、Mn0.03-0.05%、Sr0.04-0.08%、Th0.05-0.1%、Be0.02-0.03%、Cr0.15-0.25%、Zr0.05-0.08%、Ti0.02-0.04%、B0.0015-0.0.002%、Re0.06-0.09%，余量为Al；

（4）时效处理后的铝合金型材经过阳极氧化、电泳涂漆的工序后即得高强度撑杆铝合金型材。

2.根据权利要求1所述的一种高强度撑杆铝合金型材的生产工艺，其特征在于，所述的覆盖剂由下列重量份的原料混合而成：碳酸钠10-15、氯化钾5-10、玻璃粉8-12、刚玉粉5-10、萤石粉5-10、椰壳炭粉4-6、氮化铝3-5、镁砂粉6-9、莫来石粉8-12、凹凸棒土5-10。

3.根据权利要求1所述的一种高强度撑杆铝合金型材的生产工艺，其特征在于，所述的块状变质剂的质量百分比成分为：Sc2-3、Gd3-5、Ce2-3、Ti3-6、B0.2-0.4、余量为Al；其由混合稀土金属锭、AlTiB合金和纯铝锭经熔炼、精炼、除气除渣、搅拌均匀后，浇铸成块状制得。