CN103710596A - 一种高强耐疲劳铝合金型材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强耐疲劳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：Si0.02-0.05、Fe0.04-0.08、Cu4.4-5.2、Mg1.8-2.6、Mn0.6-1.2、Ni0.4-0.8、Sb0.3-0.5、Ag0.15-0.35、Zn0.03-0.06、Ti0.02-0.04、Cr0.01-0.02、Bi0.005-0.015、Nd0.02-0.03、Tb0.01-0.02，余量为Al。本发明通过降低Fe、Si等元素的含量，提高Mn、Ni等元素以及合理的热处理工艺，改善合金的断裂韧性、耐疲劳性、抗应力腐蚀性和热稳定性。制得的铝合金强度高，韧性好，高抗疲劳，使用寿命长，应用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强耐疲劳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。随着科技的不断进步和生活水平的不断提高，工业结构材料对铝合金材料机械强度、耐疲劳等性能的要求也不断提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强耐疲劳铝合金型材的制备方法，提高其综合性能，扩展其应用范围。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种高强耐疲劳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 0.02-0.05、Fe 0.04-0.08、Cu 4.4-5.2、Mg 1.8-2.6、Mn 0.6-1.2、Ni 0.4-0.8、Sb 0.3-0.5、Ag 0.15-0.35、Zn 0.03-0.06、Ti 0.02-0.04、Cr 0.01-0.02、Bi 0.005-0.015、Nd 0.02-0.03、Tb 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750-770℃，待炉料全部熔化，搅拌20-30min，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730-750℃，精炼时间为15-20min，精炼完毕后静置25-35min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为715-735℃，铸造速度为16-19mm/min；
（2）将铸坯进行均匀化处理：先以80-120℃/h升温至170-210℃，保温3-4h，再以60-80℃/h升温至320-350℃，保温4-6h，再以70-90℃/h升温至495-515℃，保温1-2h，然后以100-150℃/h降温至180-220℃，保温4-5h，再以80-120℃/h升温至440-480℃，保温2-3h，然后以100-150℃/h降温至150-180℃，保温4-8h，空冷至室温；
（3）将均匀化处理后的铸锭预热至440-470℃，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420-440℃，挤压速率为3-5mm/s；
（4）上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至230-260℃，保温4-8h，空冷至室温，再以100-150℃/h升温至240-280℃，保温3-6h，再以80-120℃/h升温至465-495℃，保温1-2h，然后以100-150℃/h降温至190-230℃，保温5-10h，然后放入0-5℃冰盐水中降温至50℃以下，取出以150-200℃/h升温至365-405℃，保温3-5h，再以40-60℃/h升温至480-500℃，保温1-2h，然后以140-180℃/h降温至155-185℃，保温8-12h，空冷至室温后进行拉伸矫直，拉伸变形量控制在0.4-0.7%；
（5）将上述拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理：先以80-100℃/h升温至180-200℃，保温5-10h，再以30-50℃/h降温至90-110℃，保温8-12h，空冷至室温，然后以70-90℃/h升温至165-185℃，保温8-11h，再以30-50℃/h降温至85-95℃，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：
本发明通过降低Fe、Si等元素的含量，提高Mn、Ni等元素以及合理的热处理工艺，改善合金的断裂韧性、耐疲劳性、抗应力腐蚀性和热稳定性。制得的铝合金强度高，韧性好，高抗疲劳，使用寿命长，应用范围广。
具体实施方式
一种高强耐疲劳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 0.02-0.05、Fe 0.04-0.08、Cu 4.4-5.2、Mg 1.8-2.6、Mn 0.6-1.2、Ni 0.4-0.8、Sb 0.3-0.5、Ag 0.15-0.35、Zn 0.03-0.06、Ti 0.02-0.04、Cr 0.01-0.02、Bi 0.005-0.015、Nd 0.02-0.03、Tb 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760℃，待炉料全部熔化，搅拌25min，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740℃，精炼时间为20min，精炼完毕后静置30min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为725℃，铸造速度为17mm/min；
（2）将铸坯进行均匀化处理：先以100℃/h升温至195℃，保温4h，再以70℃/h升温至330℃，保温6h，再以80℃/h升温至510℃，保温1h，然后以150℃/h降温至210℃，保温4h，再以100℃/h升温至460℃，保温2h，然后以120℃/h降温至170℃，保温7h，空冷至室温；
（3）将均匀化处理后的铸锭预热至465℃，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430℃，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，空冷至室温，再以120℃/h升温至260℃，保温4h，再以100℃/h升温至280℃，保温2h，然后以120℃/h降温至220℃，保温8h，然后放入1℃冰盐水中降温至50℃以下，取出以180℃/h升温至380℃，保温4h，再以50℃/h升温至490℃，保温1h，然后以160℃/h降温至170℃，保温10h，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90℃/h升温至190℃，保温8h，再以40℃/h降温至105℃，保温10h，空冷至室温，然后以80℃/h升温至175℃，保温9h，再以40℃/h降温至90℃，保温12h，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17、氯化钠14、氟钛酸钾6、元明粉4、玻璃粉7、冰晶石粉6、橄榄石8、重晶石4、光卤石3、硬脂酸0.7、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，1200℃煅烧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，2000rpm高速研磨15min，待用；c.将氯化钠和氯化钾混合均匀，加热至835℃，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。
所得的铝合金型材经检验力学性能为：抗拉强度527Mpa，屈服强度为432Mpa，伸长率为17.8%。
Claims (2)
1.一种高强耐疲劳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 0.02-0.05、Fe 0.04-0.08、Cu 4.4-5.2、Mg 1.8-2.6、Mn 0.6-1.2、Ni 0.4-0.8、Sb 0.3-0.5、Ag 0.15-0.35、Zn 0.03-0.06、Ti 0.02-0.04、Cr 0.01-0.02、Bi 0.005-0.015、Nd 0.02-0.03、Tb 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750-770℃，待炉料全部熔化，搅拌20-30min，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730-750℃，精炼时间为15-20min，精炼完毕后静置25-35min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为715-735℃，铸造速度为16-19mm/min；
（2）将铸坯进行均匀化处理：先以80-120℃/h升温至170-210℃，保温3-4h，再以60-80℃/h升温至320-350℃，保温4-6h，再以70-90℃/h升温至495-515℃，保温1-2h，然后以100-150℃/h降温至180-220℃，保温4-5h，再以80-120℃/h升温至440-480℃，保温2-3h，然后以100-150℃/h降温至150-180℃，保温4-8h，空冷至室温；
（3）将均匀化处理后的铸锭预热至440-470℃，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420-440℃，挤压速率为3-5mm/s；
（4）上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至230-260℃，保温4-8h，空冷至室温，再以100-150℃/h升温至240-280℃，保温3-6h，再以80-120℃/h升温至465-495℃，保温1-2h，然后以100-150℃/h降温至190-230℃，保温5-10h，然后放入0-5℃冰盐水中降温至50℃以下，取出以150-200℃/h升温至365-405℃，保温3-5h，再以40-60℃/h升温至480-500℃，保温1-2h，然后以140-180℃/h降温至155-185℃，保温8-12h，空冷至室温后进行拉伸矫直，拉伸变形量控制在0.4-0.7%；
（5）将上述拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理：先以80-100℃/h升温至180-200℃，保温5-10h，再以30-50℃/h降温至90-110℃，保温8-12h，空冷至室温，然后以70-90℃/h升温至165-185℃，保温8-11h，再以30-50℃/h降温至85-95℃，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所述的高强耐疲劳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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| CN (1) | CN103710596A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104694790A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-06-10 | 苏州市神龙门窗有限公司 | 一种含硅防腐铝合金材料及其处理工艺 |
| CN104789820A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-07-22 | 苏州市神龙门窗有限公司 | 一种含稀土元素耐磨铝合金材料及其处理工艺 |
| CN114591656A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-06-07 | 常州市凯宏铝业有限公司 | 一种高韧性耐蚀铝合金型材及其制备工艺 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK143112B (da) * | 1965-10-18 | 1981-03-30 | Alusuisse | Fremgangsmaade til fremstilling af en aluminiumlegering indeholdende kobber og soelv |
| JP2004149918A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-05-27 | Showa Denko Kk | 切削加工用アルミニウム合金およびアルミニウム合金加工品 |
| CN102978488A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-03-20 | 丛林集团有限公司 | 用于汽车保险杠的铝合金型材生产工艺 |
| CN103088226A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-05-08 | 安徽徽铝铝业有限公司 | 一种掺杂有草木灰的铝合金型材的熔炼用精炼剂制备方法 |
| CN103103387A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-05-15 | 安徽欣意电缆有限公司 | Al-Fe-C-RE铝合金及其制备方法和电力电缆 |
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2013
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK143112B (da) * | 1965-10-18 | 1981-03-30 | Alusuisse | Fremgangsmaade til fremstilling af en aluminiumlegering indeholdende kobber og soelv |
| JP2004149918A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-05-27 | Showa Denko Kk | 切削加工用アルミニウム合金およびアルミニウム合金加工品 |
| CN103103387A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-05-15 | 安徽欣意电缆有限公司 | Al-Fe-C-RE铝合金及其制备方法和电力电缆 |
| CN103088226A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-05-08 | 安徽徽铝铝业有限公司 | 一种掺杂有草木灰的铝合金型材的熔炼用精炼剂制备方法 |
| CN102978488A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-03-20 | 丛林集团有限公司 | 用于汽车保险杠的铝合金型材生产工艺 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104694790A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-06-10 | 苏州市神龙门窗有限公司 | 一种含硅防腐铝合金材料及其处理工艺 |
| CN104789820A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-07-22 | 苏州市神龙门窗有限公司 | 一种含稀土元素耐磨铝合金材料及其处理工艺 |
| CN114591656A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-06-07 | 常州市凯宏铝业有限公司 | 一种高韧性耐蚀铝合金型材及其制备工艺 |
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