CN103710598A - 一种散热器用耐腐蚀铝合金型材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种散热器用耐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：Mg0.6-1.2、Si0.2-0.4、Cu1.4-1.8、Ag0.5-1.0、Fe0.4-0.6、Mn0.05-0.15、Cr0.1-0.2、Zn0.3-0.5、Ti0.1-0.15、Ni0.1-0.2、Ta0.05-0.1、Sb0.04-0.08、Sc0.03-0.05、La0.02-0.03、Ho0.01-0.02，余量为Al。本发明制得的铝合金型材强度高,导热性好,耐冲击性好，缺口敏感性小，塑性好，耐腐蚀性能优异,能在pH>10、温度90℃的液体中长期使用，提高散热器工作可靠性和使用寿命。

Description

一种散热器用耐腐蚀铝合金型材的制备方法
技术领域
本发明涉及一种散热器用耐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
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。铝合金型材因具有散热量大、重量轻、外形美观等优点, 已成为现代生活中逐步取代其他散热器产品的首选品种。但该散热器在水质pH>10时, 极易发生铝合金基体的腐蚀,甚至于穿孔造成泄漏。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种散热器用耐腐蚀铝合金型材的制备方法，延长散热器的使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
    一种散热器用耐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：Mg 0.6-1.2、Si 0.2-0.4、Cu 1.4-1.8、Ag 0.5-1.0、Fe 0.4-0.6、Mn 0.05-0.15、Cr 0.1-0.2、Zn 0.3-0.5、Ti 0.1-0.15、Ni 0.1-0.2、Ta 0.05-0.1、Sb 0.04-0.08、Sc 0.03-0.05、La 0.02-0.03、Ho 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735-755℃，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15-20min，精炼完毕后静置20-30min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为705-715℃，铸造速度为15-20mm/min；
    （2）将铸坯进行均匀化处理：先以150-200℃/h升温至340-380℃，保温3-5h，再以80-120℃/h降温至160-220℃，保温1-2h，空冷至室温，然后以100-150℃/h升温至240-280℃，保温2-4h，再以70-90℃/h升温至420-450℃，保温4-8h，然后以80-120℃/h降温至220-250℃，保温2-3h，再以100-150℃/h升温至470-490℃，保温5-10h，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405-425℃，挤压速率为1-3mm/s；
    （4）上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至180-220℃，保温5-10h，再以50-80℃/h升温至320-360℃，保温3-4h，然后以70-90℃/h降温至160-190℃，保温5-10h，放入0-3℃冰盐水中降至50℃以下，然后取出铝合金型材以100-150℃/h升温至280-320℃，保温4-5h，再以80-120℃/h升温至480-510℃，保温1-2h，然后以70-90℃/h降温至330-360℃，保温3-5h，再以50-80℃/h降温至150-180℃，保温10-15h，空冷至室温后进行拉伸矫直，拉伸变形量控制在0.5-0.8%；
    （5）将上述拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理：先以80-90℃/h升温至165-185℃，保温5-10h，再以40-50℃/h降温至80-90℃，保温10-15h，空冷至室温后再以100-120℃/h升温至180-210℃，保温4-8h，再以50-60℃/h降温至80-90℃，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强度高,导热性好,耐冲击性好，缺口敏感性小，塑性好，耐腐蚀性能优异, 能在pH>10、温度90℃的液体中长期使用，提高散热器工作可靠性和使用寿命。
具体实施方式
    一种散热器用耐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：Mg 0.6-1.2、Si 0.2-0.4、Cu 1.4-1.8、Ag 0.5-1.0、Fe 0.4-0.6、Mn 0.05-0.15、Cr 0.1-0.2、Zn 0.3-0.5、Ti 0.1-0.15、Ni 0.1-0.2、Ta 0.05-0.1、Sb 0.04-0.08、Sc 0.03-0.05、La 0.02-0.03、Ho 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735-755℃，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20min，精炼完毕后静置25min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为710℃，铸造速度为15mm/min；
    （2）将铸坯进行均匀化处理：先以180℃/h升温至360℃，保温4h，再以100℃/h降温至180℃，保温2h，空冷至室温，然后以150℃/h升温至280℃，保温2h，再以80℃/h升温至440℃，保温5h，然后以100℃/h降温至240℃，保温2h，再以120℃/h升温至480℃，保温8h，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4010℃，挤压速率为2mm/s；
    （4）上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至205℃，保温7h，再以70℃/h升温至350℃，保温3h，然后以90℃/h降温至170℃，保温8h，放入1℃冰盐水中降至50℃以下，然后取出铝合金型材以150℃/h升温至310℃，保温4h，再以100℃/h升温至495℃，保温2h，然后以80℃/h降温至350℃，保温3h，再以70℃/h降温至170℃，保温12h，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170℃，保温8h，再以45℃/h降温至85℃，保温12h，空冷至室温后再以110℃/h升温至195℃，保温6h，再以50℃/h降温至90℃，保温10h，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7、冰晶石粉6、橄榄石8、重晶石5、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，740℃煅烧2h，冷却至室温后放入浓度为15%的盐酸溶液中浸泡2h，取出用蒸馏水洗涤至中性，烘干，1220℃煅烧1.5h，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820℃，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30min，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424Mpa，屈服强度为296Mpa，伸长率为12.1%。

Claims (2)

1.一种散热器用耐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：Mg 0.6-1.2、Si 0.2-0.4、Cu 1.4-1.8、Ag 0.5-1.0、Fe 0.4-0.6、Mn 0.05-0.15、Cr 0.1-0.2、Zn 0.3-0.5、Ti 0.1-0.15、Ni 0.1-0.2、Ta 0.05-0.1、Sb 0.04-0.08、Sc 0.03-0.05、La 0.02-0.03、Ho 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735-755℃，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15-20min，精炼完毕后静置20-30min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为705-715℃，铸造速度为15-20mm/min；
（2）将铸坯进行均匀化处理：先以150-200℃/h升温至340-380℃，保温3-5h，再以80-120℃/h降温至160-220℃，保温1-2h，空冷至室温，然后以100-150℃/h升温至240-280℃，保温2-4h，再以70-90℃/h升温至420-450℃，保温4-8h，然后以80-120℃/h降温至220-250℃，保温2-3h，再以100-150℃/h升温至470-490℃，保温5-10h，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405-425℃，挤压速率为1-3mm/s；
（4）上述挤压出来的铝合金型材强风风冷至180-220℃，保温5-10h，再以50-80℃/h升温至320-360℃，保温3-4h，然后以70-90℃/h降温至160-190℃，保温5-10h，放入0-3℃冰盐水中降至50℃以下，然后取出铝合金型材以100-150℃/h升温至280-320℃，保温4-5h，再以80-120℃/h升温至480-510℃，保温1-2h，然后以70-90℃/h降温至330-360℃，保温3-5h，再以50-80℃/h降温至150-180℃，保温10-15h，空冷至室温后进行拉伸矫直，拉伸变形量控制在0.5-0.8%；
（5）将上述拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理：先以80-90℃/h升温至165-185℃，保温5-10h，再以40-50℃/h降温至80-90℃，保温10-15h，空冷至室温后再以100-120℃/h升温至180-210℃，保温4-8h，再以50-60℃/h降温至80-90℃，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所述的散热器用耐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℃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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