CN104831135A

CN104831135A - 一种耐热铝合金的生产方法

Info

Publication number: CN104831135A
Application number: CN201510232379.3A
Authority: CN
Inventors: 黄赐为
Original assignee: FUJIAN MINFA ALUMINUM Inc
Current assignee: FUJIAN MINFA ALUMINUM Inc
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2015-08-12

Abstract

本发明涉及一种铝合金，提供一种耐热效果好、耐腐蚀性高的耐热铝合金的制备方法，包括配料、熔炼、铸造、挤压、上色，将原料混合，混合后得到铝合金，将上述铝合金过热到950～960℃，保温20～25min，接着送入熔炼炉内熔炼，熔炼温度控制在760～780℃，熔炼后将所述铝合金浇注到钢锭模中，接着挤压成棒材，挤压温度控制在440～470℃，挤压速度为1.2～1.5m/min，挤压棒材淬火时效工艺为530～534℃淬火+200～205℃时效，所述淬火前还进行固溶处理，所述固溶处理温度为530～540℃，时间为30～35min。

Description

一种耐热铝合金的生产方法

技术领域

本发明涉及一种铝合金，尤其涉及一种耐热铝合金的生产方法。

背景技术

2618 铝合金属于 Al-Cu-Mg-Fe-Ni 系耐热锻铝，人工时效过程析出的半共格的S`(Al₂CuMg) 相是该合金的主要强化相，少量同比例的Fe、Ni 的加入能形成金属间化合物如Al₉FeNi，有效地控制了晶粒的尺寸和位错的运动，进一步提高了该合金的室温和高温性能，广泛应用于汽车制造业以及航空、航天等领域。随着科学技术和航空事业的发展对 2618 铝合金的组织和性能提出了更高的要求，而熔铸出具有细小等轴晶粒组织的合金是提高该合金室温以及较高温度下使用性能的关键之一。在采用熔铸法制备铝合金时，传统的方法是以各种中间合金的形式加入所需要的合金元素；由于中间合金中金属间化合物呈比较粗大的形态，且有较大的成分偏析，因此采用这种中间合金熔制铝合金时将会产生不良的组织遗传性，使得到的铝合金组织中枝晶比较发达、晶粒比较粗大，而晶粒粗大的合金其耐热性能较差。另外，现有技术中的铝合金，其耐腐蚀性能也较差。

发明内容

因此，针对以上内容，本发明提供一种耐热效果好、耐腐蚀性高的耐热铝合金的制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种耐热铝合金的生产方法，包括配料、熔炼、铸造、挤压、上色，其特征在于：所述配料步骤为，将以下原料混合：Cu1.9～2.5wt%、Mg1.3～1.6wt%、Fe1.1～1.3wt%、Ni0.9～1.4wt%、Si0.1～0.15wt%、Mn0.13～0.16wt%、Sc0.3～0.4wt%、Zr0.3～0.4wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝，混合后得到铝合金，将上述铝合金过热到950～960℃，保温20～25min，接着送入熔炼炉内熔炼，熔炼温度控制在760～780℃，熔炼后将所述铝合金浇注到钢锭模中，接着挤压成棒材，挤压温度控制在440～470℃，挤压速度为1.2～1.5m/min，挤压棒材淬火时效工艺为530～534℃淬火+200～205℃时效，所述淬火前还进行固溶处理，所述固溶处理温度为530～540℃，时间为30～35min。

进一步的改进是：所述原料为，Cu2.2～2.5wt%、Mg1.4～1.6wt%、Fe1.2～1.3wt%、Ni1.2～1.4wt%、Si0.12～0.15wt%、Mn0.14～0.16wt%、Sc0.35～0.4wt%、Zr0.35～0.4wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝。

进一步的改进是：所述原料为Cu2.4wt%、Mg1.5wt%、Fe1.2wt%、Ni1.3wt%、Si0.14wt%、Mn0.15wt%、Sc0.35wt%、Zr0.4wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝。

进一步的改进是：熔炼时以氩气为载体向熔炼炉内的熔体喷用以除去熔体中的氢气和氧化铝杂质的精炼粉。

进一步的改进是：在挤压后上色前还进行耐腐蚀处理，所述耐腐蚀处理步骤为：在所述铝合金表面镀镍层。

进一步的改进是：所述铝合金表面镀镍层采用电解法。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的耐热铝合金的生产方法，包括配料、熔炼、铸造、挤压、上色，其特征在于：所述配料步骤为，将以下原料混合：Cu1.9～2.5wt%、Mg1.3～1.6wt%、Fe1.1～1.3wt%、Ni0.9～1.4wt%、Si0.1～0.15wt%、Mn0.13～0.16wt%、Sc0.3～0.4wt%、Zr0.3～0.4wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝，通过在原料中添加Zr和Sc元素，生成Al₃（Sc₉Zr），其质点细小弥散，与基体共格，可钉扎位错，稳定亚结构，阻碍亚晶长大及晶界的迁移，从而抑制合金的再结晶，使制得的铸态晶粒组织细小，耐热效果较好。将铝合金过热到950～960℃，保温20～25min，进一步细化晶粒，接着送入熔炼炉内熔炼，熔炼温度控制在760～780℃，熔炼后将所述铝合金浇注到钢锭模中，接着挤压成棒材，挤压温度控制在440～470℃，挤压速度为1.2～1.5m/min，挤压棒材淬火时效工艺为530～534℃淬火+200～205℃时效，所述淬火前还进行固溶处理，所述固溶处理温度为530～540℃，时间为30～35min。制备过程中需要多次控制温度，采用上述完整的制备方法，制得的铝合金耐热效果好。进一步的，在铝合金表面镀镍，使得含镍层的铝合金耐腐蚀性能得到较大的提升。

附图说明

图1为本发明实施例一中铝合金的显微组织结构示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明。

实施例一

参考图1，一种耐热铝合金的生产方法，包括配料、熔炼、铸造、挤压、上色，其特征在于：所述配料步骤为，将以下原料混合：Cu1.9wt%、Mg1.3wt%、Fe1.1wt%、Ni0.9wt%、Si0.1wt%、Mn0.13wt%、Sc0.3wt%、Zr0.3wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝，混合后得到铝合金，将上述铝合金过热到950℃，保温20min，接着送入熔炼炉内熔炼，熔炼温度控制在760℃，熔炼时以氩气为载体向熔炼炉内的熔体喷用以除去熔体中的氢气和氧化铝杂质的精炼粉，熔炼后将所述铝合金浇注到钢锭模中，接着挤压成棒材，挤压温度控制在440℃，挤压速度为1.2m/min，挤压棒材淬火时效工艺为530℃淬火+200℃时效，所述淬火前还进行固溶处理，所述固溶处理温度为530℃，时间为30min。

实施例二

一种耐热铝合金的生产方法，包括配料、熔炼、铸造、挤压、上色，其特征在于：所述配料步骤为，将以下原料混合：Cu2.5wt%、Mg1.6wt%、Fe1.3wt%、Ni1.4wt%、Si0.15wt%、Mn0.16wt%、Sc0.4wt%、Zr0.4wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝，混合后得到铝合金，将上述铝合金过热到960℃，保温25min，接着送入熔炼炉内熔炼，熔炼温度控制在780℃，熔炼时以氩气为载体向熔炼炉内的熔体喷用以除去熔体中的氢气和氧化铝杂质的精炼粉，熔炼后将所述铝合金浇注到钢锭模中，接着挤压成棒材，挤压温度控制在470℃，挤压速度为1.5m/min，挤压棒材淬火时效工艺为534℃淬火+205℃时效，所述淬火前还进行固溶处理，所述固溶处理温度为540℃，时间为35min。

接着采用电解法，在挤压后上色前在所述铝合金表面镀镍层。

实施例三

一种耐热铝合金的生产方法，包括配料、熔炼、铸造、挤压、上色，其特征在于：所述配料步骤为，将以下原料混合：Cu2.2wt%、Mg1.4wt%、Fe1.2wt%、Ni1.3wt%、Si0.12wt%、Mn0.14wt%、Sc0.4wt%、Zr0.35wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝，混合后得到铝合金，将上述铝合金过热到950℃，保温20min，接着送入熔炼炉内熔炼，熔炼温度控制在760℃，熔炼时以氩气为载体向熔炼炉内的熔体喷用以除去熔体中的氢气和氧化铝杂质的精炼粉，熔炼后将所述铝合金浇注到钢锭模中，接着挤压成棒材，挤压温度控制在440℃，挤压速度为1.2m/min，挤压棒材淬火时效工艺为530℃淬火+200℃时效，所述淬火前还进行固溶处理，所述固溶处理温度为530℃，时间为30min。

实施例四

一种耐热铝合金的生产方法，包括配料、熔炼、铸造、挤压、上色，其特征在于：所述配料步骤为，将以下原料混合：Cu2.4wt%、Mg1.5wt%、Fe1.2wt%、Ni1.3wt%、Si0.14wt%、Mn0.15wt%、Sc0.35wt%、Zr0.4wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝，混合后得到铝合金，将上述铝合金过热到960℃，保温25min，接着送入熔炼炉内熔炼，熔炼温度控制在780℃，熔炼时以氩气为载体向熔炼炉内的熔体喷用以除去熔体中的氢气和氧化铝杂质的精炼粉，熔炼后将所述铝合金浇注到钢锭模中，接着挤压成棒材，挤压温度控制在470℃，挤压速度为1.5m/min，挤压棒材淬火时效工艺为534℃淬火+205℃时效，所述淬火前还进行固溶处理，所述固溶处理温度为540℃，时间为35min。

本发明的耐热铝合金的生产方法，包括配料、熔炼、铸造、挤压、上色，其特征在于：所述配料步骤为，将以下原料混合：Cu1.9～2.5wt%、Mg1.3～1.6wt%、Fe1.1～1.3wt%、Ni0.9～1.4wt%、Si0.1～0.15wt%、Mn0.13～0.16wt%、Sc0.3～0.4wt%、Zr0.3～0.4wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝，通过在原料中添加Zr和Sc元素，生成Al₃（Sc₉Zr），其质点细小弥散，与基体共格，可钉扎位错，稳定亚结构，阻碍亚晶长大及晶界的迁移，从而抑制合金的再结晶，使制得的铸态晶粒组织细小，耐热效果较好。将铝合金过热到950～960℃，保温20～25min，进一步细化晶粒，接着送入熔炼炉内熔炼，熔炼温度控制在760～780℃，熔炼后将所述铝合金浇注到钢锭模中，接着挤压成棒材，挤压温度控制在440～470℃，挤压速度为1.2～1.5m/min，挤压棒材淬火时效工艺为530～534℃淬火+200～205℃时效，所述淬火前还进行固溶处理，所述固溶处理温度为530～540℃，时间为30～35min。制备过程中需要多次控制温度，采用上述完整的制备方法，制得的铝合金耐热效果好。进一步的，在铝合金表面镀镍，使得含镍层的铝合金耐腐蚀性能得到较大的提升。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims

1.一种耐热铝合金的生产方法，包括配料、熔炼、铸造、挤压、上色，其特征在于：所述配料步骤为，将以下原料混合：Cu1.9～2.5wt%、Mg1.3～1.6wt%、Fe1.1～1.3wt%、Ni0.9～1.4wt%、Si0.1～0.15wt%、Mn0.13～0.16wt%、Sc0.3～0.4wt%、Zr0.3～0.4wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝，混合后得到铝合金，将上述铝合金过热到950～960℃，保温20～25min，接着送入熔炼炉内熔炼，熔炼温度控制在760～780℃，熔炼后将所述铝合金浇注到钢锭模中，接着挤压成棒材，挤压温度控制在440～470℃，挤压速度为1.2～1.5m/min，挤压棒材淬火时效工艺为530～534℃淬火+200～205℃时效，所述淬火前还进行固溶处理，所述固溶处理温度为530～540℃，时间为30～35min。

2.根据权利要求1所述的耐热铝合金的生产方法，其特征在于：所述原料为，Cu2.2～2.5wt%、Mg1.4～1.6wt%、Fe1.2～1.3wt%、Ni1.2～1.4wt%、Si0.12～0.15wt%、Mn0.14～0.16wt%、Sc0.35～0.4wt%、Zr0.35～0.4wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝。

3.根据权利要求2所述的耐热铝合金的生产方法，其特征在于：所述原料为Cu2.4wt%、Mg1.5wt%、Fe1.2wt%、Ni1.3wt%、Si0.14wt%、Mn0.15wt%、Sc0.35wt%、Zr0.4wt%、Ti<0.1wt%、Zn<0.1wt%、杂质<0.04%、余量为铝。

4.根据权利要求1所述的耐热铝合金的生产方法，其特征在于：熔炼时以氩气为载体向熔炼炉内的熔体喷用以除去熔体中的氢气和氧化铝杂质的精炼粉。

5.根据权利要求1所述的耐热铝合金的生产方法，其特征在于：在挤压后上色前还进行耐腐蚀处理，所述耐腐蚀处理步骤为：在所述铝合金表面镀镍层。

6.根据权利要求5所述的耐热铝合金的生产方法，其特征在于：所述铝合金表面镀镍层采用电解法。