CN103710587A - 一种抗应力腐蚀铝合金型材的制备方法 - Google Patents

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吴贤春
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芜湖万润机械有限责任公司
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Abstract

本发明公开了一种抗应力腐蚀铝合金型材的制备方法,该铝合金型材各元素组成的质量百分比为:Si5.2-8.6、Cu0.03-0.05、Mg0.4-0.8、Fe0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Zn0.02-0.04、Nb0.06-0.12、V0.04-0.08、Mo0.02-0.03、Pt0.01-0.02、Cd0.005-0.01、Bi0.03-0.06、La0.02-0.04、Pr0.01-0.03、Dy0.005-0.015,余量为Al。本发明制得的铝合金型材抗热应力腐蚀性能好,高温稳定性好,无热裂倾向,线收缩小,且强度高,韧性好,具有良好的耐蚀性、加工性、成形性和焊接性,使用寿命长,完全可靠。

Description

一种抗应力腐蚀铝合金型材的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种抗应力腐蚀铝合金型材的制备方法,属于铝合金材料加工技术领域。
背景技术
[0002] 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,因其密度低,强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,具有优良的导电性、导热性、抗蚀性等性能,可加工成各种型材,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面。铝合金的抗应力腐蚀性影响铝合金型材的可靠性和安全性,由于应力腐蚀裂纹的萌生和扩展都具有很大的不确定性和隐蔽性,往往造成严重的事故和灾难,因此,铝合金的抗应力腐蚀一直是国内外研究的重点。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种抗应力腐蚀铝合金型材的制备方法,提高铝合金型材的可靠性和安全性。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
一种抗应力腐蚀铝合金型材的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照元素质量百分数满足下列要求:Si 5.2-8.6、Cu 0.03-0.05、Mg 0.4-0.8,Fe0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Zn0.02-0.04、Nb0.06-0.12、V0.04-0.08、Mo 0.02-0.03、Pt0.01-0.02,Cd0.005-0.0UBi0.03-0.06,La0.02-0.04,Pr 0.01-0.03,Dy 0.005-0.015,余量为Al进行配料,将炉料投入中频感应炉,加热至725-745 V,待炉料全部熔化,搅拌30-40min,扒渣,检测合金成`分并调整;然后加入精炼剂进行精炼,精炼温度为710-730°C,精炼时间为15-25min,精炼完毕后静置20_30min,扒渣后进行浇铸,铸造温度为 695-705°C,铸造速度为 18-24mm/min ;
(2)将铸坯进行均匀化处理:先以100-150°C /h升温至250-300°C,保温4_6h,再以80-1200C /h 升温至 460-490°C,保温 8-12h,然后以 110_130°C /h 升温至 240_270°C,保温3-5h,再以80-120°C /h升温至480-500°C,保温5-10h,然后以100_150°C /h降温至180-220°C,保温2-3h,放入0_5°C冰盐水中冷却至50°C以下;
(3)将均匀化处理后的铸锭预热至430-460°C,然后利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型,模具预热温度为410-430°C,挤压速率为2-4mm/s ;
(4)上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至210-230°C,保温8-12h,再以80_120°C /h升温至380-420 V,保温2-3h,再以70-90 V /h降温至230-270 V,保温4_6h,然后以100-150°C /h 升温至 490-51 (TC,保温 l_2h,再以 80_120°C /h 降温至 250_280°C,保温 3_5h,油冷至室温,然后以100-150°C /h升温至230-260°C,保温4_6h,再以80_120°C /h升温至460-480°C,保温2-3h,再以150_200°C /h降温至120_150°C,保温10_15h,空冷至室温后进行拉伸矫直,拉伸变形量控制在0.4-0.6% ;(5)将上述拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先以70-90°C /h升温至150-180°C,保温8-12h,空冷至室温,再以80_100°C /h升温至175_195°C,保温5_10h,再以30-500C /h降温至95-105°C,保温10_15h,空冷至室温,然后以40_50°C /h升温至80_90°C,保温10-15h,再以40-60°C /h升温至180-200°C,保温5-10h,空冷至室温,经锯切、精整、检查验收、包装即得成品。
[0005] 所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:氯化钾15-20、氯化钠10-15、氟钛酸钾4-7、元明粉3-5、玻璃粉6-9、冰晶石粉4_8、橄榄石5_10、重晶石3_6、光卤石2-4、硬脂酸0.5-1、三聚磷酸钠1-2、木质素磺酸钙2-3 ;b.将橄榄石、重晶石、光卤石混合均匀,720-750°C煅烧2-3h,冷却至室温后放入浓度为15-20%的盐酸溶液中浸泡l_2h,取出用蒸馏水洗涤至中性,烘干,1180-1240°C煅烧l_2h,冷却至室温,粉碎,过100-150目筛与氟钛酸钾、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均匀,然后加入硬脂酸、三聚磷酸钠、木质素磺酸1丐,2000-3000rpm高速研磨10_15min,待用;c.将氯化钠和氯化钾混合均匀,加热至810-840°C,待其全部熔融后,加入其余原料以及步骤b制得的粉末,搅拌20-30min,喷射造粒,即得精炼剂。
[0006] 本发明的有益效果:
本发明制得的铝合金型材抗热应力腐蚀性能好,高温稳定性好,无热裂倾向,线收缩小,且强度高,韧性好,具有良好的耐蚀性、加工性、成形性和焊接性,
使用寿命长,完全可靠。
具体实施方式
[0007] —种抗应力腐蚀铝合金型材的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照元素质量百分数满足下列要求:Si 5.2-8.6、Cu 0.03-0.05、Mg 0.4-0.8,Fe0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Zn0.02-0.04、Nb0.06-0.12、V0.04-0.08、Mo 0.02-0.03、Pt0.01-0.02,Cd0.005-0.0UBi0.03-0.06,La0.02-0.04,Pr 0.01-0.03,Dy 0.005-0.015,余量为Al进行配料,将炉料投入中频感应炉,加热至735°C,待炉料全部熔化,搅拌35min,扒渣,检测合金成分并调整;然后加入精炼剂进行精炼,精炼温度为720°C,精炼时间为20min,精炼完毕后静置25min,扒渣后进行浇铸,铸造温度为705°C,铸造速度为22mm/min ;
(2)将铸坯进行均匀化处理:先以150°C /h升温至280°C,保温5h,再以100°C /h升温至470°C,保温10h,然后以120°C /h升温至250°C,保温5h,再以100°C /h升温至490°C,保温8h,然后以150°C /h降温至190°C,保温3h,放入2°C冰盐水中冷却至50°C以下;
(3)将均匀化处理后的铸锭预热至450°C,然后利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型,模具预热温度为420°C,挤压速率为3mm/s ;
(4)上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至220°C,保温10h,再以100°C /h升温至410°C,保温2h,再以80°C /h降温至250 V,保温5h,然后以130°C /h升温至505 V,保温lh,再以110°C /h降温至260°C,保温4h,油冷至室温,然后以120°C /h升温至240°C,保温5h,再以100°C /h升温至470°C,保温2h,再以180°C /h降温至130°C,保温15h,空冷至室温后进行拉伸矫直,拉伸变形量控制在0.5% ;
(5)将上述拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先以70-90°C /h升温至150-180°C,保温8-12h,空冷至室温,再以90°C /h升温至185°C,保温7h,再以40°C /h降温至95°C,保温15h,空冷至室温,然后以45°C /h升温至90°C,保温10h,再以50°C /h升温至190°C,保温8h,空冷至室温,经锯切、精整、检查验收、包装即得成品。
[0008] 所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:氯化钾16、氯化钠15、氟钛酸钾5、元明粉4、玻璃粉8、冰晶石粉5、橄榄石7、重晶石5、光卤石4、硬脂酸0.7、三聚磷酸钠1.5、木质素磺酸钙2.5 ;b.将橄榄石、重晶石、光卤石混合均匀,750°C煅烧2h,冷却至室温后放入浓度为20%的盐酸溶液中浸泡lh,取出用蒸馏水洗涤至中性,烘干,1240°C煅烧lh,冷却至室温,粉碎,过150目筛与氟钛酸钾、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均匀,然后加入硬脂酸、三聚磷酸钠、木质素磺酸H3000rpm高速研磨IOmin,待用;c.将氯化钠和氯化钾混合均匀,加热至840°C,待其全部熔融后,加入其余原料以及步骤b制得的粉末,搅拌20min,喷射造粒,即得精炼剂。
[0009] 所得的铝合金型材经检验力学性能为:抗拉强度436Mpa,屈服强度为318Mpa,伸长率为14. 9%。

Claims (2)

1.一种抗应力腐蚀铝合金型材的制备方法,其特征在于包括以下步骤: (1)按照元素质量百分数满足下列要求:Si 5.2-8.6、Cu 0.03-0.05、Mg 0.4-0.8,Fe0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Zn0.02-0.04、Nb0.06-0.12、V0.04-0.08、Mo 0.02-0.03、Pt0.01-0.02,Cd0.005-0.0UBi0.03-0.06,La0.02-0.04,Pr 0.01-0.03,Dy 0.005-0.015,余量为Al进行配料,将炉料投入中频感应炉,加热至725-745 °C,待炉料全部熔化,搅拌30-40min,扒渣,检测合金成分并调整;然后加入精炼剂进行精炼,精炼温度为710-730°C,精炼时间为15-25min,精炼完毕后静置20_30min,扒渣后进行浇铸,铸造温度为 695-705°C,铸造速度为 18-24mm/min ; (2)将铸坯进行均匀化处理:先以100-150°C /h升温至250-300°C,保温4_6h,再以80-1200C /h 升温至 460-490°C,保温 8_12h,然后以 110_130°C /h 升温至 240-270°C,保温3-5h,再以80-120°C /h升温至480-500°C,保温5-10h,然后以100_150°C /h降温至180-220°C,保温2-3h,放入0_5°C冰盐水中冷却至50°C以下; (3)将均匀化处理后的铸锭预热至430-460°C,然后利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型,模具预热温度为410-430°C,挤压速率为2-4mm/s ; (4)上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至210-230°C,保温8-12h,再以80_120°C /h升温至380-420 V,保温2-3h,再以70-90 V /h降温至230-270 V,保温4_6h,然后以100-150°C /h 升温至 490-51 (TC,保温 l_2h,再以 80-120°C /h 降温至 250_280°C,保温 3_5h,油冷至室温,然后以100-150°C /h升温至230-260°C,保温4-6h,再以80_120°C /h升温至460-480°C,保温2-3h,再以150_200°C /h降温至120_150°C,保温10_15h,空冷至室温后进行拉伸矫直,拉伸变形量控制在0.4-0.6% ; (5)将上述拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先以70-90°C /h升温至150-180°C,保温8-12h,空冷至室温,再以80_100°C /h升温至175_195°C,保温5_10h,再以30-500C /h降温至95-105°C,保温10_15h,空冷至室温,然后以40_50°C /h升温至80_90°C,保温10-15h,再以40-60°C /h升温至180-200°C,保温5-10h,空冷至室温,经锯切、精整、检查验收、包装即得成品。`
2.根据权利要求1所述的抗应力腐蚀铝合金型材的制备方法,其特征在于,所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:氯化钾15-20、氯化钠10-15、氟钛酸钾4-7、元明粉3-5、玻璃粉6-9、冰晶石粉4-8、橄榄石5_10、重晶石3_6、光卤石2_4、硬脂酸0.5-1、三聚磷酸钠1-2、木质素磺酸钙2-3 ;b.将橄榄石、重晶石、光卤石混合均匀,720-750°C煅烧2-3h,冷却至室温后放入浓度为15-20%的盐酸溶液中浸泡l_2h,取出用蒸馏水洗涤至中性,烘干,1180-1240°C煅烧l_2h,冷却至室温,粉碎,过100-150目筛与氟钛酸钾、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均匀,然后加入硬脂酸、三聚磷酸钠、木质素磺酸钙,2000-3000rpm高速研磨10_15min,待用;c.将氯化钠和氯化钾混合均匀,加热至810-840°C,待其全部熔融后,加入其余原料以及步骤b制得的粉末,搅拌20-30min,喷射造粒,即得精炼剂。
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