CN103589922A - 一种生产船舶用铝合金型材的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产船舶用铝合金型材的工艺，依次包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，优化后铝合金质量配比如下：Si：0.27～0.37%，Fe：0.16-0.20%，Cu：0.02-0.04%，Mn：0.22～0.33%，Mg：1.35～1.65%，Cr：0.04-0.06%，Zn：0.09-0.11%，Ti：0.09-0.11%，Al：余量；所述挤压成型步骤中挤压速度为1.3-2.2m/min，挤压成型时铸棒温度为515℃-545℃，模具温度为450℃±15℃，挤压筒温度为460℃±15℃。本发明的方法生产的船舶用铝合金型材理化性能优异，尺寸公差小，产品表面质量高。

Description

一种生产船舶用铝合金型材的工艺
技术领域
本发明属于铝合金制造领域，涉及一种生产铝合金型材的工艺，特别涉及一种生产船舶用铝合金型材的工艺。
背景技术
铝合金具有质量轻，强度高，耐磨性好，加工后不易变形等优点，在汽车、航空航天、航运等领域应用十分广泛。5050铝合金具有中等强度和良好的成型性，被广泛的应用在船舶制造领域。但是，由于成分较为特殊，该种合金型材的挤压难度大，热处理过程复杂；常规的生产工艺往往成品率低，性能不能满足使用要求。
因此，有必要开发一种生产船舶用铝合金型材的新工艺，该工艺生产的铝合金型材具有优异的综合力学性能，能够满足使用要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生产集装箱用铝合金型材的工艺，该方法生产的铝合金型材综合力学性能优异，表面质量高，能够满足使用要求。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种生产船舶用铝合金型材的工艺，依次包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后铝合金组分及质量配比如下Si：0.27～0.37%，Fe：0.16-0.20%，Cu：0.02-0.04%，Mn：0.22～0.33%，Mg：1.35～1.65%，Cr：0.04-0.06%，Zn：0.09-0.11%，Ti：0.09-0.11%，Al：余量；所述挤压成型步骤中挤压速度为1.3-2.2m/min，挤压成型时铸棒温度为515℃-545℃，模具温度为450℃±15℃，挤压筒温度为460℃±15℃。
进一步，挤压成型步骤所得型材出模后即进行淬火，淬火介质为高压水雾。
进一步，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1.5%～3.0%。
进一步，所述时效处理步骤中时效温度为170-180℃，时效时间为4.5-5.5h。
进一步，成分优化后铝合金组分及质量配比如下：Si：0.30～0.35%，Fe：0.18%，Cu：0.03%，Mn：0.25～0.30%，Mg：1.4～1.6%，Cr：0.05%，Zn：0.10%，Ti：0.10%，Al：余量。
进一步，所述挤压成型步骤中挤压速度为1.5-2.0m/min，挤压成型时铸棒温度为520℃-540℃，模具温度为450℃±10℃，挤压筒温度为460℃±10℃。
本发明的有益效果在于：采用本发明的方法生产的船舶用铝合金型材理化性能优异，抗拉强度达到220～230MPa，屈服强度达到160～180MPa，伸长率为13%～16%；另外，采用该方法生产的船舶用铝合金型材尺寸公差小，产品表面质量较高，无机械纹以及划伤。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述，以下实施例中的比例均为质量百分比。
实施例1：
本实施例生产船舶用铝合金型材的工艺，依次包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后铝合金组分及质量配比如下：Si：0.27%，Fe：0.20%，Cu：0.02%，Mn：0.33%，Mg：1.35%，Cr：0.06%，Zn：0.09%，Ti：0.11%，Al：余量；所述挤压成型步骤中挤压速度为1.3m/min，挤压成型时铸棒温度为545℃，模具温度为435℃，挤压筒温度为475℃。
作为本实施例的改进，挤压成型步骤所得型材出模后即进行淬火，淬火介质为高压水雾。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为2.7%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为175℃，时效时间为5h。
实施例2：
本实施例生产船舶用铝合金型材的工艺，依次包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后铝合金组分及质量配比如下：Si：0.37%，Fe：0.16%，Cu：0.04%，Mn：0.22%，Mg：1.65%，Cr：0.04%，Zn：0.11%，Ti：0.09%，Al：余量；所述挤压成型步骤中挤压速度为2.2m/min，挤压成型时铸棒温度为515℃，模具温度为465℃，挤压筒温度为445℃。
作为本实施例的改进，挤压成型步骤所得型材出模后即进行淬火，淬火介质为高压水雾，以保证型材性能以及开口尺寸。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为2.5%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为172℃，时效时间为4.8h。
实施例3：
本实施例生产船舶用铝合金型材的工艺，依次包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后铝合金组分及质量配比如下：Si：0.3%，Fe：0.18%，Cu：0.03%，Mn：0.26%，Mg：1.45%，Cr：0.05%，Zn：0.09%，Ti：0.11%，Al：余量；所述挤压成型步骤中挤压速度为1.7m/min，挤压成型时铸棒温度为528℃，模具温度为455℃，挤压筒温度为465℃。
作为本实施例的改进，挤压成型步骤所得型材出模后即进行淬火，淬火介质为高压水雾。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1.9%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为177℃，时效时间为5.2h。
实施例4：
本实施例生产船舶用铝合金型材的工艺，依次包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后铝合金组分及质量配比如下：Si：0.30%，Fe：0.18%，Cu：0.03%，Mn：0.30%，Mg：1.4%，Cr：0.05%，Zn：0.10%，Ti：0.10%，Al：余量；所述挤压成型步骤中挤压速度为1.5m/min，挤压成型时铸棒温度为540℃，模具温度为440℃，挤压筒温度为470℃。
作为本实施例的改进，挤压成型步骤所得型材出模后即进行淬火，淬火介质为高压水雾。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1.5%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为180℃，时效时间为4.5h。
实施例5：
本实施例生产船舶用铝合金型材的工艺，，依次包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后铝合金组分及质量配比如下：Si：0.35%，Fe：0.18%，Cu：0.03%，Mn：0.25%，Mg：1.6%，Cr：0.05%，Zn：0.10%，Ti：0.10%，Al：余量；所述挤压成型步骤中挤压速度为2.0m/min，挤压成型时铸棒温度为520℃，模具温度为460℃挤压筒温度为450℃。
作为本实施例的改进，挤压成型步骤所得型材出模后即进行淬火，淬火介质为高压水雾。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为3.0%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为170℃，时效时间为5.5h。
实施例6：
本实施例生产船舶用铝合金型材的工艺，依次包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后铝合金组分及质量配比如下：Si：0.33%，Fe：0.18%，Cu：0.03%，Mn：0.28%，Mg：1.5%，Cr：0.05%，Zn：0.10%，Ti：0.10%，Al：余量；所述挤压成型步骤中挤压速度为1.7m/min，挤压成型时铸棒温度为530℃，模具温度为450℃，挤压筒温度为460℃。
作为本实施例的改进，挤压成型步骤所得型材出模后即进行淬火，淬火介质为高压水雾。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为2.2%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为175℃，时效时间为5h。
经过统计分析发现，采用上述实施例的方法生产的船舶用铝合金型材理化性能优异，抗拉强度达到220～230MPa，屈服强度达到160～180MPa，伸长率为13%～16%；另外，采用该方法生产的船舶用铝合金型材尺寸公差小，产品表面质量较高，无机械纹以及划伤。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种生产船舶用铝合金型材的工艺，依次包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，其特征在于：成分优化后铝合金组分及质量配比如下：Si：0.27～0.37%，Fe：0.16-0.20%，Cu：0.02-0.04%，Mn：0.22～0.33%，Mg：1.35～1.65%，Cr：0.04-0.06%，Zn：0.09-0.11%，Ti：0.09-0.11%，Al：余量；所述挤压成型步骤中挤压速度为1.3-2.2m/min，挤压成型时铸棒温度为515℃-545℃，模具温度为450℃±15℃，挤压筒温度为460℃±15℃。
2.根据权利要求1所述生产船舶用铝合金型材的工艺，其特征在于：挤压成型步骤所得型材出模后即进行淬火，淬火介质为高压水雾。
3.根据权利要求1所述生产船舶用铝合金型材的工艺，其特征在于：所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1.5%～3.0%。
4.根据权利要求1所述生产船舶用铝合金型材的工艺，其特征在于：所述时效处理步骤中时效温度为170-180℃，时效时间为4.5-5.5h。
5.根据权利要求1-4任意一项所述生产船舶用铝合金型材的工艺，其特征在于：成分优化后铝合金组分及质量配比如下：Si：0.30～0.35%，Fe：0.18%，Cu：0.03%，Mn：0.25～0.30%，Mg：1.4～1.6%，Cr：0.05%，Zn：0.10%，Ti：0.10%，Al：余量。
6.根据权利要求1-4任意一项所述生产船舶用铝合金型材的工艺，其特征在于：所述挤压成型步骤中挤压速度为1.5-2.0m/min，挤压成型时铸棒温度为520℃-540℃，模具温度为450℃±10℃，挤压筒温度为460℃±10℃。
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