CN105506417A - 高强度铝合金型材及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种高强度铝合金型材，所述高强度铝合金型材由下列质量百分比的组分加工而成：硅0.2%～0.5%、镁0.9%～1.0%、铁0.3%～0.5%、铜0.08%～0.12%、锰0～0.10%、锌6.0%～6.5%、铬0.16%～0.22%、锆0.08%～0.10%、钛合金0.95%～1.05%、余量为铝，经过熔炼、过滤、铸棒、挤压、淬火、校直、退火、冷却成型。发明配料中含有硅、锰、锌，能够有效增强铝合金型材的强度，同时还添加了锆、铬、钛元素，大大增强了铝合金型材的耐腐蚀性，提高了铝合金型材表面的光泽度，使得铝合金型材具有合理的伸长性。本发明还对生产工艺流程中增加过滤这一步骤，还对铸棒、挤压、淬火、退火这些工艺进行了改进，提高了铝合金型材的强度、硬度、耐磨性和伸长性。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金型材，特别涉及一种高强度铝合金型材及其生产工艺，属于铝合金技术领域。
背景技术
铝合金型材具有强度较高、耐磨性良好、易于加工焊接等特点。我国是铝合金型材的生产大国，在建筑领域、汽配领域和机械领域，铝合金型材的身影随处可见，但是目前我国的铝合金型材的强度并不是特别高，在长期使用后容易扭曲或变形，这一缺点局限了铝合金型材在一些对与强度要求高的市场上的应用。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供了一种强度高、硬度高的高强度铝合金型材及其生产工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高强度铝合金型材，所述高强度铝合金型材由下列质量百分比的组分加工而成：硅0.2%～0.5%、镁0.9%～1.0%、铁0.3%～0.5%、铜0.08%～0.12%、锰0～0.10%、锌6.0%～6.5%、铬0.16%～0.22%、锆0.08%～0.10%、钛合金0.95%～1.05%、余量为铝。
作为优选，所述钛合金为钛合金丝，所述钛合金的质量百分比组成如下：钛4.8%、硼0.8%～1.0%、铁0.18%、硅0.14%、钒0～0.2%、杂质0～0.13%、余量为铝。
一种高强度铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述生产工艺流程为：
1）熔炼：按配方量将硅0.2%～0.5%、镁0.9%～1.0%、铁0.3%～0.5%、铜0.08%～0.12%、锰0～0.10%、锌6.0%～6.5%、铬0.16%～0.22%、锆0.08%～0.10%、余量的铝加入到干燥的熔炉里，在温度为710℃～780℃的条件下熔炼10h～12h，得到合金混合熔液；
2）过滤：将步骤1）所得到的合金混合熔液进行过滤，过滤掉合金混合熔液所混有的未熔化的杂质，得到相对纯净的合金混合熔液；
3）铸棒：向步骤2）所得到的合金混合熔液中加入配方量的钛合金，并且在温度为680℃～720℃的条件下进行铸棒，然后强度为0.10Mpa～0.15Mpa、温度为20℃～25℃的冷却水进行冷却至500℃～520℃，得到铝棒；
4）挤压：将挤压模具预热到440℃～460℃，模筒预热到380℃～440℃，将步骤3）得到的铝棒送入模筒中，将模筒放入挤压模具内，以挤压压力为110N/mm2～120N/mm2、挤压速度为0.5m/s～0.6m/s进行挤压，得到厚度为20mm～30mm的铝合金型材；
5）淬火：将步骤4）得到的铝合金型材缓慢通过水温为48℃～58℃的水槽内进行淬火处理；
6）校直：将步骤5）中淬火后的铝合金型材进行校直处理，得到成品铝合金型材；
7）退火：将步骤6）中得到的成品铝合金型材放入退火炉中，设定温度为100℃进行保温8h，再升温至135℃进行保温8h，最后升温至150℃进行保温8h；
8）冷却：将步骤7）中所得到的铝合金型材取出冷却至室温。
作为优选，所述步骤1）中在温度为750℃～780℃的条件下熔炼10h～12h。
作为优选，所述步骤2）中采用石膏过滤网进行过滤。
作为优选，所述步骤3）中在温度为700℃～720℃的条件下进行铸棒，强度为0.13Mpa～0.15Mpa、温度为20℃～23℃的的冷却水进行冷却至510℃～520℃。
作为优选，所述步骤4）中挤压得到的铝合金型材的厚度为25mm。
作为优选，所述步骤5）中的水槽为活水循环水槽。
本发明的有益效果是：本发明配料中含有硅、锰、锌，能够有效增强铝合金型材的强度，同时还添加了锆、铬、钛元素，大大增强了铝合金型材的耐腐蚀性，提高了铝合金型材表面的光泽度，表面无裂纹、起皮、气泡，使得铝合金型材具有合理的伸长性。本发明还对生产工艺流程中增加过滤这一步骤，还对铸棒、挤压、淬火、退火这些工艺进行了改进，提高了铝合金型材的强度、硬度、耐磨性和伸长性。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、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：
一种高强度铝合金型材，所述高强度铝合金型材由下列质量百分比的组分加工而成：硅0.2%、镁0.9%、铁0.3%、铜0.08%、锌6.0%、铬0.16%、锆0.08%、钛合金1.05%、余量为铝。所述钛合金为钛合金丝，所述钛合金的质量百分比组成如下：钛4.8%、硼0.8%～1.0%、铁0.18%、硅0.14%、钒0～0.2%、杂质0～0.13%、余量为铝。
一种高强度铝合金型材的生产工艺，所述生产工艺流程为：
1）熔炼：按配方量将硅0.2%、镁0.9%、铁0.3%、铜0.08%、锌6.0%、铬0.16%、锆0.08%、余量的铝加入到干燥的熔炉里，在温度为750℃的条件下熔炼12h，得到合金混合熔液；
2）过滤：将步骤1）所得到的合金混合熔液采用石膏过滤网进行过滤，过滤掉合金混合熔液所混有的未熔化的杂质，得到相对纯净的合金混合熔液；
3）铸棒：向步骤2）所得到的合金混合熔液中加入配方量的钛合金，并且在温度为700℃的条件下进行铸棒，然后强度为0.15Mpa、温度为20℃的冷却水进行冷却至510℃，得到铝棒；
4）挤压：将挤压模具预热到440℃，模筒预热到380℃，将步骤3）得到的铝棒送入模筒中，将模筒放入挤压模具内，以挤压压力为110N/mm2、挤压速度为0.5m/s进行挤压，得到厚度为25mm的铝合金型材；
5）淬火：将步骤4）得到的铝合金型材缓慢通过水温为58℃的水槽内进行淬火处理，且水槽为活水循环水槽；
6）校直：将步骤5）中淬火后的铝合金型材进行校直处理，得到成品铝合金型材；
7）退火：将步骤6）中得到的成品铝合金型材放入退火炉中，设定温度为100℃进行保温8h，再升温至135℃进行保温8h，最后升温至150℃进行保温8h；
8）冷却：将步骤7）中所得到的铝合金型材取出冷却至室温。
经过检测，本发明所生产出来的铝合金型材的屈服强度达到321MPa，抗拉强度达到378MPa，伸长率达到12%，洛氏硬度达到68HRB，而且表面无裂纹、起皮、气泡。
实施例2：
一种高强度铝合金型材，所述高强度铝合金型材由下列质量百分比的组分加工而成：硅0.5%、镁1.0%、铁0.5%、铜0.12%、锰0.10%、锌6.5%、铬0.22%、锆0.10%、钛合金0.95%、余量为铝。所述钛合金为钛合金丝，所述钛合金的质量百分比组成如下：钛4.8%、硼0.8%～1.0%、铁0.18%、硅0.14%、钒0～0.2%、杂质0～0.13%、余量为铝。
一种高强度铝合金型材的生产工艺，所述生产工艺流程为：
1）熔炼：按配方量将硅0.5%、镁1.0%、铁0.5%、铜0.12%、锰0.10%、锌6.5%、铬0.22%、锆0.10%、余量的铝加入到干燥的熔炉里，在温度为780℃的条件下熔炼10h，得到合金混合熔液；
2）过滤：将步骤1）所得到的合金混合熔液采用石膏过滤网进行过滤，过滤掉合金混合熔液所混有的未熔化的杂质，得到相对纯净的合金混合熔液；
3）铸棒：向步骤2）所得到的合金混合熔液中加入配方量的钛合金，并且在温度为720℃的条件下进行铸棒，然后强度为0.13Mpa、温度为23℃的冷却水进行冷却至520℃，得到铝棒；
4）挤压：将挤压模具预热到460℃，模筒预热到440℃，将步骤3）得到的铝棒送入模筒中，将模筒放入挤压模具内，以挤压压力为110N/mm2、挤压速度为0.5m/s进行挤压，得到厚度为25mm的铝合金型材；
5）淬火：将步骤4）得到的铝合金型材缓慢通过水温为48℃的水槽内进行淬火处理，且水槽为活水循环水槽；
6）校直：将步骤5）中淬火后的铝合金型材进行校直处理，得到成品铝合金型材；
7）退火：将步骤6）中得到的成品铝合金型材放入退火炉中，设定温度为100℃进行保温8h，再升温至135℃进行保温8h，最后升温至150℃进行保温8h；
8）冷却：将步骤7）中所得到的铝合金型材取出冷却至室温。
经过检测，本发明所生产出来的铝合金型材的屈服强度达到330MPa，抗拉强度达到390MPa，伸长率达到10%，洛氏硬度达到73HRB，而且表面无裂纹、起皮、气泡。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (8)
1.一种高强度铝合金型材，其特征在于：所述高强度铝合金型材由下列质量百分比的组分加工而成：硅0.2%～0.5%、镁0.9%～1.0%、铁0.3%～0.5%、铜0.08%～0.12%、锰0～0.10%、锌6.0%～6.5%、铬0.16%～0.22%、锆0.08%～0.10%、钛合金0.95%～1.05%、余量为铝。
2.根据权利要求1所述的高强度铝合金型材，其特征在于：所述钛合金为钛合金丝，所述钛合金的质量百分比组成如下：钛4.8%、硼0.8%～1.0%、铁0.18%、硅0.14%、钒0～0.2%、杂质0～0.13%、余量为铝。
3.一种权利要求1或2所述的高强度铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述生产工艺流程为：
1）熔炼：按配方量将硅0.2%～0.5%、镁0.9%～1.0%、铁0.3%～0.5%、铜0.08%～0.12%、锰0～0.10%、锌6.0%～6.5%、铬0.16%～0.22%、锆0.08%～0.10%、余量的铝加入到干燥的熔炉里，在温度为710℃～780℃的条件下熔炼10h～12h，得到合金混合熔液；
2）过滤：将步骤1）所得到的合金混合熔液进行过滤，过滤掉合金混合熔液所混有的未熔化的杂质，得到相对纯净的合金混合熔液；
3）铸棒：向步骤2）所得到的合金混合熔液中加入配方量的钛合金，并且在温度为680℃～720℃的条件下进行铸棒，然后强度为0.10Mpa～0.15Mpa、温度为20℃～25℃的冷却水进行冷却至500℃～520℃，得到铝棒；
4）挤压：将挤压模具预热到440℃～460℃，模筒预热到380℃～440℃，将步骤3）得到的铝棒送入模筒中，将模筒放入挤压模具内，以挤压压力为110N/mm2～120N/mm2、挤压速度为0.5m/s～0.6m/s进行挤压，得到厚度为20mm～30mm的铝合金型材；
5）淬火：将步骤4）得到的铝合金型材缓慢通过水温为48℃～58℃的水槽内进行淬火处理；
6）校直：将步骤5）中淬火后的铝合金型材进行校直处理，得到成品铝合金型材；
7）退火：将步骤6）中得到的成品铝合金型材放入退火炉中，设定温度为100℃进行保温8h，再升温至135℃进行保温8h，最后升温至150℃进行保温8h；
8）冷却：将步骤7）中所得到的铝合金型材取出冷却至室温。
4.根据权利要求3所述的高强度铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤1）中在温度为750℃～780℃的条件下熔炼10h～12h。
5.根据权利要求3所述的高强度铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤2）中采用石膏过滤网进行过滤。
6.根据权利要求3所述的高强度铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤3）中在温度为700℃～720℃的条件下进行铸棒，然后强度为0.13Mpa～0.15Mpa、温度为20℃～23℃的的冷却水进行冷却至510℃～520℃。
7.根据权利要求3所述的高强度铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤4）中挤压得到的铝合金型材的厚度为25mm。
8.根据权利要求3所述的高强度铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤5）中的水槽为活水循环水槽。
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