CN103710589A - 一种电机外壳用高导热铝合金型材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机外壳用高导热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:Cu0.5-0.8、Mn0.15-0.25、Mg1.2-1.7、Zn0.1-0.2、Cr0.05-0.15、Si0.2-0.5、Ti0.04-0.08、Fe0.3-0.6、Ag0.6-1.2、Pb0.1-0.3、Be0.05-1、Tc0.04-0.06、Sc0.03-0.05、Sm0.02-0.03、Er0.01-0.02,余量为Al。本发明制得的铝合金型材导热系数在278-292W/m·K之间,散热性能远远好于现有的铝合金型材,且抗腐蚀性好、韧性高,具有良好的成型性、焊接性和加工性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机外壳用高导热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
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。随着大功率电机的不断发展,对铝合金电机外壳的导热性能要求越来越高,以满足其散热性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种电机外壳用高导热铝合金型材的制备方法,提高其散热性能。
为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
一种电机外壳用高导热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:Cu 0.5-0.8、Mn 0.15-0.25、Mg 1.2-1.7、Zn 0.1-0.2、Cr 0.05-0.15、Si 0.2-0.5、Ti 0.04-0.08、Fe 0.3-0.6、Ag 0.6-1.2、Pb 0.1-0.3、Be 0.05-1、Tc 0.04-0.06、Sc 0.03-0.05、Sm 0.02-0.03、Er 0.01-0.02,余量为Al进行配料,将炉料投入中频感应炉,加热至730-750℃,待炉料全部熔化,搅拌25-35min,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710-730℃,精炼时间为20-30min,精炼完毕后静置20-30min,扒渣后进行浇铸,铸造温度为700-720℃,铸造速度为18-24mm/min;
(2)将铸坯进行均匀化处理:先以90-110℃/h升温至200-240℃,保温3-4h,再以120-160℃/h升温至475-505℃,保温5-10h,然后以50-70℃/h降温至320-360℃,保温4-8h,再以70-90℃/h降温至180-220℃,保温2-3h,然后以100-150℃/h升温至450-480℃,保温5-10h,再以120-160℃/h降温至210-230℃,保温2-3h,空冷至室温;
(3)将均匀化处理后的铸锭预热至430-450℃,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415-435℃,挤压速率为3-4mm/s;
(4)上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至220-240℃,保温4-8h,然后放入0-5℃冰盐水中降温至50℃以下,取出以100-150℃/h升温至230-270℃,保温3-6h,再以80-120℃/h升温至450-470℃,保温1-2h,然后以70-90℃/h降温至280-320℃,保温3-4h,再以60-80℃/h降温至150-180℃,保温10-15h,空冷至室温,然后以100-150℃/h升温至260-300℃,保温3-6h,再以70-90℃/h升温至430-460℃,保温1-2h,然后以100-150℃/h降温至170-200℃,保温4-8h,空冷至室温后进行拉伸矫直,拉伸变形量控制在0.4-0.8%;
(5)将上述拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先以70-80℃/h升温至145-165℃,保温8-12h,空冷至室温后再以80-90℃/h升温至170-190℃,保温5-10h,然后以40-60℃/h降温至75-85℃,保温10-15h,空冷至室温,再以40-50℃/h升温至90-100℃,保温10-15h,空冷至室温,经锯切、精整、检查验收、包装即得成品。
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℃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1-2h,取出用蒸馏水洗涤至中性,烘干,1180-1240℃煅烧1-2h,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℃,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。
本发明的有益效果:
本发明制得的铝合金型材导热系数在278-292W/m·K之间,散热性能远远好于现有的铝合金型材,且抗腐蚀性好、韧性高,具有良好的成型性、焊接性和加工性能。
具体实施方式
一种电机外壳用高导热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:Cu 0.5-0.8、Mn 0.15-0.25、Mg 1.2-1.7、Zn 0.1-0.2、Cr 0.05-0.15、Si 0.2-0.5、Ti 0.04-0.08、Fe 0.3-0.6、Ag 0.6-1.2、Pb 0.1-0.3、Be 0.05-1、Tc 0.04-0.06、Sc 0.03-0.05、Sm 0.02-0.03、Er 0.01-0.02,余量为Al进行配料,将炉料投入中频感应炉,加热至745℃,待炉料全部熔化,搅拌30min,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℃,精炼时间为25min,精炼完毕后静置30min,扒渣后进行浇铸,铸造温度为705℃,铸造速度为20mm/min;
(2)将铸坯进行均匀化处理:先以100℃/h升温至220℃,保温4h,再以140℃/h升温至495℃,保温8h,然后以60℃/h降温至350℃,保温5h,再以80℃/h降温至200℃,保温2h,然后以150℃/h升温至470℃,保温8h,再以120℃/h降温至220℃,保温3h,空冷至室温;
(3)将均匀化处理后的铸锭预热至440℃,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425℃,挤压速率为4mm/s;
(4)上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至240℃,保温6h,然后放入1℃冰盐水中降温至50℃以下,取出以120℃/h升温至250℃,保温4h,再以100℃/h升温至460℃,保温2h,然后以80℃/h降温至300℃,保温3h,再以70℃/h降温至160℃,保温12h,空冷至室温,然后以150℃/h升温至280℃,保温4h,再以80℃/h升温至440℃,保温2h,然后以150℃/h降温至180℃,保温6h,空冷至室温后进行拉伸矫直,拉伸变形量控制在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80℃/h升温至155℃,保温10h,空冷至室温后再以90℃/h升温至180℃,保温8h,然后以50℃/h降温至80℃,保温12h,空冷至室温,再以40-50℃/h升温至90-100℃,保温10-15h,空冷至室温,经锯切、精整、检查验收、包装即得成品。
所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量(kg)的原料:氯化钾20、氯化钠10、氟钛酸钾6、元明粉4、玻璃粉8、冰晶石粉6、橄榄石8、重晶石5、光卤石3、硬脂酸0.8、三聚磷酸钠1.5、木质素磺酸钙2;b.将橄榄石、重晶石、光卤石混合均匀,730℃煅烧2h,冷却至室温后放入浓度为20%的盐酸溶液中浸泡1h,取出用蒸馏水洗涤至中性,烘干,1240℃煅烧1h,冷却至室温,粉碎,过100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,2500rpm高速研磨15min,待用;c.将氯化钠和氯化钾混合均匀,加热至830℃,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25min,喷射造粒,即得精炼剂。
所得的铝合金型材经检验力学性能为:抗拉强度318Mpa,屈服强度为192Mpa,伸长率为22.5%。
Claims (2)
1.一种电机外壳用高导热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:Cu 0.5-0.8、Mn 0.15-0.25、Mg 1.2-1.7、Zn 0.1-0.2、Cr 0.05-0.15、Si 0.2-0.5、Ti 0.04-0.08、Fe 0.3-0.6、Ag 0.6-1.2、Pb 0.1-0.3、Be 0.05-1、Tc 0.04-0.06、Sc 0.03-0.05、Sm 0.02-0.03、Er 0.01-0.02,余量为Al进行配料,将炉料投入中频感应炉,加热至730-750℃,待炉料全部熔化,搅拌25-35min,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710-730℃,精炼时间为20-30min,精炼完毕后静置20-30min,扒渣后进行浇铸,铸造温度为700-720℃,铸造速度为18-24mm/min;
(2)将铸坯进行均匀化处理:先以90-110℃/h升温至200-240℃,保温3-4h,再以120-160℃/h升温至475-505℃,保温5-10h,然后以50-70℃/h降温至320-360℃,保温4-8h,再以70-90℃/h降温至180-220℃,保温2-3h,然后以100-150℃/h升温至450-480℃,保温5-10h,再以120-160℃/h降温至210-230℃,保温2-3h,空冷至室温;
(3)将均匀化处理后的铸锭预热至430-450℃,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415-435℃,挤压速率为3-4mm/s;
(4)上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至220-240℃,保温4-8h,然后放入0-5℃冰盐水中降温至50℃以下,取出以100-150℃/h升温至230-270℃,保温3-6h,再以80-120℃/h升温至450-470℃,保温1-2h,然后以70-90℃/h降温至280-320℃,保温3-4h,再以60-80℃/h降温至150-180℃,保温10-15h,空冷至室温,然后以100-150℃/h升温至260-300℃,保温3-6h,再以70-90℃/h升温至430-460℃,保温1-2h,然后以100-150℃/h降温至170-200℃,保温4-8h,空冷至室温后进行拉伸矫直,拉伸变形量控制在0.4-0.8%;
(5)将上述拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先以70-80℃/h升温至145-165℃,保温8-12h,空冷至室温后再以80-90℃/h升温至170-190℃,保温5-10h,然后以40-60℃/h降温至75-85℃,保温10-15h,空冷至室温,再以40-50℃/h升温至90-100℃,保温10-15h,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所述的电机外壳用高导热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℃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1-2h,取出用蒸馏水洗涤至中性,烘干,1180-1240℃煅烧1-2h,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℃,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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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140409 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |