CN106222497B - 一种耐腐蚀铝合金球棒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐腐蚀铝合金球棒,其各组分的重量百分比如下:Si:0.15‑0.2%,Fe:0.05‑0.06%,Cu:0.04‑0.06%,Mn:0.55‑0.65%,Mg:1‑1.2%,Cr:0.05‑0.1%,Zn:0.2‑0.25%,Ti:0.045‑0.055%,B:0.03‑0.05%,Re:0.21‑0.23%,余量为Al;其中,满足“2.14Re+Mg/Si‑Si/Fe<5.9%”的表达式。本发明还公开了上述耐腐蚀铝合金球棒的制备方法。本发明强度高、耐腐蚀性能好。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域,尤其涉及一种耐腐蚀铝合金球棒及其制备方法。
背景技术
棒球棍常用铝合金材料来制造,铝合金耐腐蚀性能不高,容易导致棒球棍使用寿命不长,人们常用镀膜的方式来增加铝合金的耐腐蚀性能,但是膜层与铝合金材料粘附性不高,容易脱落,因此还需要从铝合金本身来增加其耐腐蚀性能,但是目前的铝合金棒球棍的强度、硬度和耐腐蚀性能不能协调,在满足棒球棍高强度、高硬度的同时,其耐腐蚀性能不高,容易腐蚀、使用寿命短。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种耐腐蚀铝合金球棒及其制备方法,本发明强度高、耐腐蚀性能好。
本发明提出的一种耐腐蚀铝合金球棒,其各组分的重量百分比如下:Si:0.15-0.2%,Fe:0.05-0.06%,Cu:0.04-0.06%,Mn:0.55-0.65%,Mg:1-1.2%,Cr:0.05-0.1%,Zn:0.2-0.25%,Ti:0.045-0.055%,B:0.03-0.05%,Re:0.21-0.23%,余量为Al;
其中,满足“2.14Re+Mg/Si-Si/Fe<5.9%”的表达式。
优选地,其中满足“7.6<Re/Cu+Mg/Zn<11.6”的表达式。
优选地,其各组分的重量百分比如下:Si:0.16-0.18%,Fe:0.052-0.058%,Cu:0.045-0.055%,Mn:0.57-0.63%,Mg:1.05-1.15%,Cr:0.07-0.09%,Zn:0.21-0.23%,Ti:0.048-0.052%,B:0.035-0.045%,Re:0.215-0.225%,余量为Al。
优选地,其各组分的重量百分比如下:Si:0.17%,Fe:0.055%,Cu:0.05%,Mn:0.6%,Mg:1.1%,Cr:0.08%,Zn:0.22%,Ti:0.05%,B:0.04%,Re:0.22%,余量为Al。
本发明还提出了上述耐腐蚀铝合金球棒的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铝锭加入熔炼炉,升温至730-740℃使之熔融,将剩余各原料加入熔炼炉中熔融,自然降温至520-550℃,保温40-60min,然后浇注成形,空冷至室温得到铸锭,其中,原料熔融的过程在氩气氛围中进行;
S2、取S1中得到的铸锭,升温至430-440℃,保温10-15h,空冷至室温,然后以20-40℃/h的速度升温至460-470℃,保温20-30min,用水淬火,冷却至室温,然后以20-40℃/h的速度升温至460-470℃,保温10-15min,用水淬火,冷却至室温得到中间铸锭;
S3、取S2中得到的中间铸锭,升温至100-120℃,保温20-24h,升温至150-160℃,保温10-12h,空冷至室温得到耐腐蚀铝合金球棒。
优选地,在S1中,淬火用水温度为80-100℃。
本发明通过调整元素Re、Mg、Si、Fe、Cu和Zn在预定范围内,使本发明的强度、硬度和耐腐蚀性能相互协调,并与元素Mn、Cr、Ti、B相互配合,清除有害杂质,大大增加本发明的耐腐蚀性并保持本发明的强度和硬度;本发明通过限定2.14Re+Mg/Si-Si/Fe<5.9%的关系式,使得Si抑制有害杂质Fe点蚀的同时,通过Mg、Si相互配合,避免Si引起晶间腐蚀,并使Mg、Si、Fe与Re相互配合,协调Mg在增加本发明机械性能的同时,避免耐腐蚀性降低的问题,清除有害杂质,按2.14Re+Mg/Si-Si/Fe<5.9%的关系式限定四种元素,可以大大增加本发明的耐腐蚀性能,同时使本发明的强度和硬度增加;并通过配合限定7.6<Re/Cu+Mg/Zn<11.6的关系式,使得本发明在保持良好耐腐蚀性能的同时,进一步增加本发明的强度和硬度,使得本发明的耐腐蚀性和机械性能相互协调;各元素相互配合,增加本发明的机械性能和耐腐蚀性能;同时进行两次淬火,可以进一步增加本发明的机械性能。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐腐蚀铝合金球棒,其各组分的重量百分比如下:Si:0.15%,Fe:0.06%,Cu:0.04%,Mn:0.65%,Mg:1%,Cr:0.1%,Zn:0.2%,Ti:0.055%,B:0.03%,Re:0.23%,余量为Al;
其中,2.14Re+Mg/Si-Si/Fe=4.66%,Re/Cu+Mg/Zn=10.75。
上述耐腐蚀铝合金球棒的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铝锭加入熔炼炉,升温至730℃使之熔融,将剩余各原料加入熔炼炉中熔融,自然降温至550℃,保温40min,然后浇注成形,空冷至室温得到铸锭,其中,原料熔融的过程在氩气氛围中进行;
S2、取S1中得到的铸锭,升温至440℃,保温10h,空冷至室温,然后以40℃/h的速度升温至460℃,保温30min,用温度为80℃水淬火,冷却至室温,然后以40℃/h的速度升温至460℃,保温15min,用温度为80℃水淬火,冷却至室温得到中间铸锭;
S3、取S2中得到的中间铸锭,升温至120℃,保温20h,升温至160℃,保温10h,空冷至室温得到耐腐蚀铝合金球棒。
实施例2
一种耐腐蚀铝合金球棒,其各组分的重量百分比如下:Si:0.2%,Fe:0.05%,Cu:0.06%,Mn:0.55%,Mg:1.2%,Cr:0.05%,Zn:0.25%,Ti:0.045%,B:0.05%,Re:0.21%,余量为Al;
其中,2.14Re+Mg/Si-Si/Fe=2.45%,Re/Cu+Mg/Zn=8.3。
上述耐腐蚀铝合金球棒的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铝锭加入熔炼炉,升温至740℃使之熔融,将剩余各原料加入熔炼炉中熔融,自然降温至520℃,保温60min,然后浇注成形,空冷至室温得到铸锭,其中,原料熔融的过程在氩气氛围中进行;
S2、取S1中得到的铸锭,升温至430℃,保温15h,空冷至室温,然后以40℃/h的速度升温至460℃,保温30min,用温度为80℃水淬火,冷却至室温,然后以40℃/h的速度升温至460℃,保温15min,用温度为80℃水淬火,冷却至室温得到中间铸锭;
S3、取S2中得到的中间铸锭,升温至120℃,保温20h,升温至160℃,保温10h,空冷至室温得到耐腐蚀铝合金球棒。
实施例3
一种耐腐蚀铝合金球棒,其各组分的重量百分比如下:Si:0.16%,Fe:0.058%,Cu:0.045%,Mn:0.63%,Mg:1.05%,Cr:0.09%,Zn:0.21%,Ti:0.052%,B:0.035%,Re:0.225%,余量为Al;
其中,2.14Re+Mg/Si-Si/Fe=4.29%,Re/Cu+Mg/Zn=10。
上述耐腐蚀铝合金球棒的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铝锭加入熔炼炉,升温至732℃使之熔融,将剩余各原料加入熔炼炉中熔融,自然降温至540℃,保温45min,然后浇注成形,空冷至室温得到铸锭,其中,原料熔融的过程在氩气氛围中进行;
S2、取S1中得到的铸锭,升温至438℃,保温11h,空冷至室温,然后以35℃/h的速度升温至463℃,保温28min,用温度为85℃水淬火,冷却至室温,然后以35℃/h的速度升温至463℃,保温14min,用温度为85℃水淬火,冷却至室温得到中间铸锭;
S3、取S2中得到的中间铸锭,升温至115℃,保温21h,升温至157℃,保温10.5h,空冷至室温得到耐腐蚀铝合金球棒。
实施例4
一种耐腐蚀铝合金球棒,其各组分的重量百分比如下:Si:0.18%,Fe:0.052%,Cu:0.055%,Mn:0.57%,Mg:1.15%,Cr:0.07%,Zn:0.23%,Ti:0.048%,B:0.045%,Re:0.215%,余量为Al;
其中,2.14Re+Mg/Si-Si/Fe=3.39%,Re/Cu+Mg/Zn=8.91。
上述耐腐蚀铝合金球棒的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铝锭加入熔炼炉,升温至738℃使之熔融,将剩余各原料加入熔炼炉中熔融,自然降温至530℃,保温55min,然后浇注成形,空冷至室温得到铸锭,其中,原料熔融的过程在氩气氛围中进行;
S2、取S1中得到的铸锭,升温至432℃,保温13h,空冷至室温,然后以25℃/h的速度升温至467℃,保温28min,用温度为95℃水淬火,冷却至室温,然后以25℃/h的速度升温至467℃,保温12min,用温度为95℃水淬火,冷却至室温得到中间铸锭;
S3、取S2中得到的中间铸锭,升温至105℃,保温23h,升温至153℃,保温11.5h,空冷至室温得到耐腐蚀铝合金球棒。
实施例5
一种耐腐蚀铝合金球棒,其各组分的重量百分比如下:Si:0.17%,Fe:0.055%,Cu:0.05%,Mn:0.6%,Mg:1.1%,Cr:0.08%,Zn:0.22%,Ti:0.05%,B:0.04%,Re:0.22%,余量为Al;
其中,2.14Re+Mg/Si-Si/Fe=3.85,Re/Cu+Mg/Zn=9.4。
上述耐腐蚀铝合金球棒的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铝锭加入熔炼炉,升温至735℃使之熔融,将剩余各原料加入熔炼炉中熔融,自然降温至535℃,保温50min,然后浇注成形,空冷至室温得到铸锭,其中,原料熔融的过程在氩气氛围中进行;
S2、取S1中得到的铸锭,升温至435℃,保温12h,空冷至室温,然后以30℃/h的速度升温至465℃,保温25min,用温度为90℃水淬火,冷却至室温,然后以30℃/h的速度升温至465℃,保温13min,用温度为90℃水淬火,冷却至室温得到中间铸锭;
S3、取S2中得到的中间铸锭,升温至110℃,保温22h,升温至155℃,保温11h,空冷至室温得到耐腐蚀铝合金球棒。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种耐腐蚀铝合金球棒,其特征在于,其各组分的重量百分比如下:Si:0.15-0.18%,Fe:0.05-0.06%,Cu:0.04-0.06%,Mn:0.55-0.65%,Mg:1-1.2%,Cr:0.05-0.1%,Zn:0.2-0.25%,Ti:0.045-0.055%,B:0.03-0.05%,Re:0.21-0.23%,余量为Al;
其中,满足“2.14Re+Mg/Si-Si/Fe<5.9%”的表达式;
其中满足“7.6<Re/Cu+Mg/Zn<11.6”的表达式;
所述耐腐蚀铝合金球棒的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铝锭加入熔炼炉,升温至730-740℃使之熔融,将剩余各原料加入熔炼炉中熔融,自然降温至520-550℃,保温40-60min,然后浇注成形,空冷至室温得到铸锭,其中,原料熔融的过程在氩气氛围中进行;
S2、取S1中得到的铸锭,升温至430-440℃,保温10-15h,空冷至室温,然后以20-40℃/h的速度升温至460-470℃,保温20-30min,用水淬火,冷却至室温,然后以20-40℃/h的速度升温至460-470℃,保温10-15min,用水淬火,冷却至室温得到中间铸锭;
S3、取S2中得到的中间铸锭,升温至100-120℃,保温20-24h,升温至150-160℃,保温10-12h,空冷至室温得到耐腐蚀铝合金球棒。
2.根据权利要求1所述耐腐蚀铝合金球棒,其特征在于,其各组分的重量百分比如下:Si:0.16-0.18%,Fe:0.052-0.058%,Cu:0.045-0.055%,Mn:0.57-0.63%,Mg:1.05-1.15%,Cr:0.07-0.09%,Zn:0.21-0.23%,Ti:0.048-0.052%,B:0.035-0.045%,Re:0.215-0.225%,余量为Al。
3.根据权利要求1或2所述耐腐蚀铝合金球棒,其特征在于,其各组分的重量百分比如下:Si:0.17%,Fe:0.055%,Cu:0.05%,Mn:0.6%,Mg:1.1%,Cr:0.08%,Zn:0.22%,Ti:0.05%,B:0.04%,Re:0.22%,余量为Al。
4.根据权利要求1所述耐腐蚀铝合金球棒的制备方法,其特征在于,在S2中,淬火用水温度为80-100℃。
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