CN104561686A - 能抵受冷热凝变的铝合金材料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铝合金材料深加工技术领域，具体涉及能抵受冷热凝变的铝合金材料及其制备工艺。能抵受冷热凝变的铝合金材料，包括以下重量百分比的组分：硅0.8%～0.9%、铁0.4%～0.5%、铜0.1%～0.15%、镁0.45%～0.6%、锰0.05%～0.1%、锌0.1%～0.2%、钛0.3%~0.4%、硼0.15%~0.25%，其余为铝。本发明制得的能抵受冷热凝变的铝合金材料的硬度好、强度均匀、且拉伸力和屈服力的性能优良，且组分中含有的钛元素能够加强该能抵受冷热凝变的铝合金材料在强度结晶体内的完整性和提高材料密度。

Description

能抵受冷热凝变的铝合金材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及铝合金材料深加工技术领域，具体涉及能抵受冷热凝变的铝合金材料及其制备工艺。
背景技术
铝合金梯子的使用性很广，且由于铝的比重轻，便于人们在活动中的操作与移动。如果将铝的硬度提升至接近于铁的强度时，那么，梯子的应用性就越强。然而，现有技术中的铝合金梯子的硬度不好，且铝合金梯子在力学方面存在强度不均匀、拉伸力和屈服力的性能不良等缺陷。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种硬度好、强度均匀、且拉伸力和屈服力的性能优良的能抵受冷热凝变的铝合金材料。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种硬度好、强度均匀、且拉伸力和屈服力的性能优良的能抵受冷热凝变的铝合金材料的制备工艺。
为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
提供能抵受冷热凝变的铝合金材料，它包括以下重量百分比的组分：
硅            0.8%～0.9%
铁            0.4%～0.5%
铜            0.1%～0.15%
镁            0.45%～0.6%
锰            0.05%～0.1%
锌            0.1%～0.2%
钛            0.3%~0.4%
硼            0.15%~0.25%
其余为铝。
优选的，能抵受冷热凝变的铝合金材料，它包括以下重量百分比的组分：
硅            0.85%
铁            0.45%
铜            0.12%
镁            0.5%
锰            0.08%
锌            0.15%
钛            0.35%
硼            0.2%
其余为铝。
为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
提供能抵受冷热凝变的铝合金材料的制备工艺，它包括以下步骤：
步骤一，熔铝和硅：往高温烘炉中投入铝和硅，进行熔融为铝硅液；
步骤二，熔融混合：往步骤一烘炉的铝硅液中投入配方量的铁、铜、镁、锰和锌，高温熔融后得到熔融混合液；
步骤三，氮气精炼：往步骤二得到的熔融混合液中通入氮气进行精炼除气，得到精炼熔融混合液；
步骤四，第一次化验：对步骤三得到的精炼熔融混合液进行第一次化验以检测除气效果；
步骤五，静置：对步骤四的精炼熔融混合液静置一定时间；
步骤六，氮气二次精炼：对步骤五静置后的精炼熔融混合液进行第二次氮气精炼除气，得到二次精炼熔融混合液；
步骤七，第二次化验：对步骤六得到的二次精炼熔融混合液进行第二次化验以检测除气效果；
步骤八，静置：对步骤七的二次精炼熔融混合液静置一定时间；
步骤九，在线除气和钛硼投放：对步骤八静置后的二次精炼熔融混合液进行在线除气和投入配方量的钛和硼，进一步进行熔融得到熔融液；
步骤十，过滤：对步骤九得到的熔融液进行过滤以去除杂质，得到去杂熔融液；
步骤十一，铸造：利用步骤十得到的去杂熔融液进行铸造能抵受冷热凝变的铝合金材料。
上述技术方案中，所述步骤一中，所述高温烘炉的温度为500℃~650℃。
上述技术方案中，所述步骤五中，对步骤四的精炼熔融混合液静置20分钟~30分钟。
上述技术方案中，所述步骤八中，对步骤七的二次精炼熔融混合液静置20分钟~30分钟。
本发明与现有技术相比较，有益效果在于：
（1）本发明提供的能抵受冷热凝变的铝合金材料，由于硅、镁和铜的含量适中，使得该能抵受冷热凝变的铝合金材料的硬度好、强度均匀、且拉伸力和屈服力的性能优良，而且，其拉伸强度(25°C MPa)达到310 MPa以上，屈服强度(25°C MPa) 达到275 MPa以上，硬度（500kg力10mm球）达到95度以上。
（2）本发明提供的能抵受冷热凝变的铝合金材料，组分中含有的钛元素能够加强该能抵受冷热凝变的铝合金材料在强度结晶体内的完整性和提高材料密度。
（3）本发明提供的能抵受冷热凝变的铝合金材料的制备工艺，具有工艺简单，生产成本低，能够适用于大规模生产。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1。
能抵受冷热凝变的铝合金材料，它包括以下重量的组分：
硅0.85 kg、铁0.45 kg、铜0.12 kg、镁0.5 kg、锰0.08 kg、锌0.15kg、钛0.35 kg、硼0.2 kg、其余为铝。
上述能抵受冷热凝变的铝合金材料的制备工艺如下：
步骤一，熔铝和硅：往温度为600℃的高温烘炉中投入铝和硅，进行熔融为铝硅液；
步骤二，熔融混合：往步骤一烘炉的铝硅液中投入配方量的铁、铜、镁、锰和锌，高温熔融后得到熔融混合液；
步骤三，氮气精炼：往步骤二得到的熔融混合液中通入氮气进行精炼除气，得到精炼熔融混合液；
步骤四，第一次化验：对步骤三得到的精炼熔融混合液进行第一次化验以检测除气效果；
步骤五，静置：对步骤四的精炼熔融混合液静置25分钟；
步骤六，氮气二次精炼：对步骤五静置后的精炼熔融混合液进行第二次氮气精炼除气，得到二次精炼熔融混合液；
步骤七，第二次化验：对步骤六得到的二次精炼熔融混合液进行第二次化验以检测除气效果；
步骤八，静置：对步骤七的二次精炼熔融混合液静置25分钟；
步骤九，在线除气和钛硼投放：对步骤八静置后的二次精炼熔融混合液进行在线除气和投入配方量的钛和硼，进一步进行熔融得到熔融液；
步骤十，过滤：对步骤九得到的熔融液进行过滤以去除杂质，得到去杂熔融液；
步骤十一，铸造：利用步骤十得到的去杂熔融液进行铸造能抵受冷热凝变的铝合金材料。
本实施例制得的能抵受冷热凝变的铝合金材料的硬度好、强度均匀、且拉伸力和屈服力的性能优良，且组分中含有的钛元素能够加强该能抵受冷热凝变的铝合金材料在强度结晶体内的完整性和提高材料密度。
实施例2。
硅0.8 kg、铁0.4 kg、铜0.1 kg、镁0.45 kg、锰0.05 kg、锌0.1kg、钛0.3 kg、硼0.15 kg、其余为铝。
上述能抵受冷热凝变的铝合金材料的制备工艺如下：
步骤一，熔铝和硅：往温度为500℃的高温烘炉中投入铝和硅，进行熔融为铝硅液；
步骤二，熔融混合：往步骤一烘炉的铝硅液中投入配方量的铁、铜、镁、锰和锌，高温熔融后得到熔融混合液；
步骤三，氮气精炼：往步骤二得到的熔融混合液中通入氮气进行精炼除气，得到精炼熔融混合液；
步骤四，第一次化验：对步骤三得到的精炼熔融混合液进行第一次化验以检测除气效果；
步骤五，静置：对步骤四的精炼熔融混合液静置20分钟；
步骤六，氮气二次精炼：对步骤五静置后的精炼熔融混合液进行第二次氮气精炼除气，得到二次精炼熔融混合液；
步骤七，第二次化验：对步骤六得到的二次精炼熔融混合液进行第二次化验以检测除气效果；
步骤八，静置：对步骤七的二次精炼熔融混合液静置20分钟；
步骤九，在线除气和钛硼投放：对步骤八静置后的二次精炼熔融混合液进行在线除气和投入配方量的钛和硼，进一步进行熔融得到熔融液；
步骤十，过滤：对步骤九得到的熔融液进行过滤以去除杂质，得到去杂熔融液；
步骤十一，铸造：利用步骤十得到的去杂熔融液进行铸造能抵受冷热凝变的铝合金材料。
本实施例制得的能抵受冷热凝变的铝合金材料的硬度好、强度均匀、且拉伸力和屈服力的性能优良，且组分中含有的钛元素能够加强该能抵受冷热凝变的铝合金材料在强度结晶体内的完整性和提高材料密度。
实施例3。
硅0.9 kg、铁0.5 kg、铜0.15 kg、镁0.6 kg、锰0.1 kg、锌0.2kg、钛0.4 kg、硼0.25 kg、其余为铝。
上述能抵受冷热凝变的铝合金材料的制备工艺如下：
步骤一，熔铝和硅：往温度为650℃的高温烘炉中投入铝和硅，进行熔融为铝硅液；
步骤二，熔融混合：往步骤一烘炉的铝硅液中投入配方量的铁、铜、镁、锰和锌，高温熔融后得到熔融混合液；
步骤三，氮气精炼：往步骤二得到的熔融混合液中通入氮气进行精炼除气，得到精炼熔融混合液；
步骤四，第一次化验：对步骤三得到的精炼熔融混合液进行第一次化验以检测除气效果；
步骤五，静置：对步骤四的精炼熔融混合液静置30分钟；
步骤六，氮气二次精炼：对步骤五静置后的精炼熔融混合液进行第二次氮气精炼除气，得到二次精炼熔融混合液；
步骤七，第二次化验：对步骤六得到的二次精炼熔融混合液进行第二次化验以检测除气效果；
步骤八，静置：对步骤七的二次精炼熔融混合液静置30分钟；
步骤九，在线除气和钛硼投放：对步骤八静置后的二次精炼熔融混合液进行在线除气和投入配方量的钛和硼，进一步进行熔融得到熔融液；
步骤十，过滤：对步骤九得到的熔融液进行过滤以去除杂质，得到去杂熔融液；
步骤十一，铸造：利用步骤十得到的去杂熔融液进行铸造能抵受冷热凝变的铝合金材料。
本实施例制得的能抵受冷热凝变的铝合金材料的硬度好、强度均匀、且拉伸力和屈服力的性能优良，且组分中含有的钛元素能够加强该能抵受冷热凝变的铝合金材料在强度结晶体内的完整性和提高材料密度。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.能抵受冷热凝变的铝合金材料，其特征在于：它包括以下重量百分比的组分：
硅            0.8%～0.9%
铁            0.4%～0.5%
铜            0.1%～0.15%
镁            0.45%～0.6%
锰            0.05%～0.1%
锌            0.1%～0.2%
钛            0.3%~0.4%
硼            0.15%~0.25%
其余为铝。
2.根据权利要求1所述的能抵受冷热凝变的铝合金材料，其特征在于：它包括以下重量百分比的组分：
硅            0.85%
铁            0.45%
铜            0.12%
镁            0.5%
锰            0.08%
锌            0.15%
钛            0.35%
硼            0.2%
其余为铝。
3. 权利要求1至2任意一项所述的能抵受冷热凝变的铝合金材料的制备工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一，熔铝和硅：往高温烘炉中投入铝和硅，进行熔融为铝硅液；
步骤二，熔融混合：往步骤一烘炉的铝硅液中投入配方量的铁、铜、镁、锰和锌，高温熔融后得到熔融混合液；
步骤三，氮气精炼：往步骤二得到的熔融混合液中通入氮气进行精炼除气，得到精炼熔融混合液；
步骤四，第一次化验：对步骤三得到的精炼熔融混合液进行第一次化验以检测除气效果；
步骤五，静置：对步骤四的精炼熔融混合液静置一定时间；
步骤六，氮气二次精炼：对步骤五静置后的精炼熔融混合液进行第二次氮气精炼除气，得到二次精炼熔融混合液；
步骤七，第二次化验：对步骤六得到的二次精炼熔融混合液进行第二次化验以检测除气效果；
步骤八，静置：对步骤七的二次精炼熔融混合液静置一定时间；
步骤九，在线除气和钛硼投放：对步骤八静置后的二次精炼熔融混合液进行在线除气和投入配方量的钛和硼，进一步进行熔融得到熔融液；
步骤十，过滤：对步骤九得到的熔融液进行过滤以去除杂质，得到去杂熔融液；
步骤十一，铸造：利用步骤十得到的去杂熔融液进行铸造能抵受冷热凝变的铝合金材料。
4.根据权利要求3所述的能抵受冷热凝变的铝合金材料的制备工艺，其特征在于：所述步骤一中，所述高温烘炉的温度为500℃~650℃。
5.根据权利要求3所述的能抵受冷热凝变的铝合金材料的制备工艺，其特征在于：所述步骤五中，对步骤四的精炼熔融混合液静置20分钟~30分钟。
6.根据权利要求3所述的能抵受冷热凝变的铝合金材料的制备工艺，其特征在于：所述步骤八中，对步骤七的二次精炼熔融混合液静置20分钟~30分钟。
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