CN107354350A

CN107354350A - 一种铝合金材料及其加工方法

Info

Publication number: CN107354350A
Application number: CN201710495601.8A
Authority: CN
Inventors: 董春涛
Original assignee: Zhongshan Wisdom Aluminium Industry Co Ltd
Current assignee: Zhongshan Wisdom Aluminium Industry Co Ltd
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2017-11-17

Abstract

本发明公开了一种铝合金材料及其加工方法，包括以下重量百分比的原料：硅0.32‑0.36％，铁≤0.12％，铜≤0.02％，镁0.52‑0.58％，锰≤0.02％，铬≤0.02％，锌≤0.05％，钛0.01‑0.025％，余量为Al,各组分的重量百分比总和为100％。本发明的目是提供一种抛光产品所使用的铝合金材料，原材料含杂质过剩硅少，抛光后的产品表面光洁度高，无砂孔残留；改善其材料的延展性，有利于挤压材弯折、冲压加工，减少材料出现断裂的发生率。

Description

一种铝合金材料及其加工方法

技术领域

本发明涉及铝合金加工技术领域，具体是一种铝合金材料及其加工方法。

背景技术

铝合金使用范围很广，上至军工业、航天航空用铝材料产品；下至建筑门窗、农业工具、家具产品、工业电子产品、运动器材，交通船舶等用铝合金产品。随着社会的发展，市场竞争日益激烈化，终端消费市场对铝合金加工所需满足的性能、外观等要求越来越高。目前，市场上的铝合金用在工业电子、家具产品方面的铝合金，利用铝合金易氧化着色，易喷涂、抛光、拉丝等特性，来满足下游客户。随着市场的需求的饱和，差异化竞争越来越明显，客户的要求越来越高，铝合金抛光品用在边框材料、装饰外壳的越来越多，而抛光的镜面光洁度对原材料的要求也是很挑剔，所以用于抛光品的铝合金原材料也是市场研发追求的方向之一。

杂质元素硅Si、铁Fe、锰Mn对其材料抛光、氧化的影响：

硅：(Si)以块状存在于铝合金基体中，显微硬度1380，脆性极大，因此对压力加工特别是热加工很不利。而铝合金挤压产品以及下工序抛光处理，其铝材表面温度均达到200-540℃，而挤压过程或抛光过程都会造成铝合金基体中的过剩Si破碎并析出停留在晶界或析出到铝材表面，而抛光时析出的过剩Si细微粒就会造成铝制品表像流星雨状的凹点、砂孔不良表面。

铁：(Fe)以针状合化物FeAl3硬脆相存在铝合金基体中，显微硬度达960，对合金材料力学性能及压力加工均不利(铝合金抛光作业属压力加工一种)，而铁含量也决定了过剩硅的含量，所以，铁含量需严格控制。

锰：(Mn)以硬脆相化合物Al6Mn存在于铝合金基体中，含量不宜过多，否则容易造成材料压力加工形成杂质点，影响产品表面。而铁、锰的含量也决定过剩硅(游离态硅)的含量多少，所以，原则上不有意添加铁、锰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金材料及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝合金材料，包括以下重量百分比的原料：硅0.32-0.36％，铁≤0.12％，铜≤0.02％，镁0.52-0.58％，锰≤0.02％，铬≤0.02％，锌≤0.05％，余量为Al,各组分的重量百分比总和为100％。

作为本发明进一步的方案：包括以下重量百分比的原料：硅0.32-0.34％，铁≤0.12％，铜≤0.02％，镁0.52-0.54％，锰≤0.01％，铬≤0.01％，锌≤0.05％，钛0.01-0.02％，余量为Al,各组分的重量百分比总和为100％。

一种铝合金材料的加工方法，该铝合金材料是在铝合金基体里加入硅、镁、钛金属熔炼铸造而成；

一、熔炼：按常规的铝合金熔炼方法将铝合金基体投入熔炼设备中，当铝液熔化完温度达到750-760度时，取样化验；根据化验结果，对照配方标准要求计算需要添加的硅、镁和钛含量，将称重后的硅、镁和钛均匀投入熔炼炉中；

二、第一次炉内精炼：硅、镁和钛充分溶解后，采取精炼剂混合吹入到炉膛内精炼，精炼剂采取喷粉精炼剂，以氩气为载体，精炼一段时间，吹气时注意尽量减少铝液翻滚；

三、第二次化验与第二次精炼、静置：第一次炉内精炼后除渣，取样第二次化验，根据化验结果补加低于配方标准范围的原料；镁第二次精炼炉前范围控制在中上限比较适宜，硅第二次精炼炉前范围控制在中限比较适宜；然后进行第二次精炼，当第二次精炼、扒渣完成后，待最后第三次化验结果合格后，铝液静置；

四、在线过滤、除气要求：A、在线采取80目以上的过滤板进行过滤；B、采取箱体双转子旋转式除气设备，并要求氢含量达到0.13ml/100mg以下；

五、铸造：A、铸造流槽、分流模盘保持高度的清洁与干燥；B、铸造过程，保持铸造速度、铸造温度稳定；

六、均质。

作为本发明进一步的方案：所述铝合金基体包括以下重量百分比的原料：80％的高纯铝和20％的挤压6063低硅几何废料，挤压6063低硅几何废料为6063铝合金材料的下脚料。

作为本发明进一步的方案：步骤二中，每吨铝利用1-1.5kg精炼剂。

作为本发明进一步的方案：步骤二中，精炼时间至少10-15分钟。

作为本发明进一步的方案：步骤三中，铝液至少静置10-15分钟。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的目是提供一种抛光产品所使用的铝合金材料，原材料含杂质过剩硅少，抛光后的产品表面光洁度高，无砂孔残留；对铝合金过剩Si含量进行了改进，降低了过剩Si含量，使游离硅不会在抛光过程中过多析出，对产品表面造成破坏，更好改善提高的铝合金抛光品成材率，由30％左右不良降低到3％；对铝合金主要Si、Mg含量调控下限，主要降低Mg2Si含量，改善其材料的延展性，有利于挤压材弯折、冲压加工，减少材料出现断裂的发生率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种铝合金材料，包括以下重量百分比的原料：硅0.32％，铁0.10％，铜0.01％，镁0.53％，锰0.005％，铬0.005％，锌0.01％，钛0.01％，余量为Al,各组分的重量百分比总和为100％。

实施例2

包括以下重量百分比的原料：硅0.34％，铁0.15％，铜0.02％，镁0.55％，锰0.02％，铬0.01％，锌0.04％，钛0.025％，余量为Al,各组分的重量百分比总和为100％。

实施例3

包括以下重量百分比的原料：硅0.32％，铁0.10％，铜0.015％，镁0.53％，锰0.009％，铬0.009％，锌0.03％，钛0.015％，余量为Al,各组分的重量百分比总和为100％。

实施例4

硅0.34％，铁0.11％，铜0.011％，镁0.54％，锰0.007％，铬0.006％，锌0.02％，钛0.02％，余量为Al,各组分的重量百分比总和为100％。

实施例5

实施例1-4所述的铝合金材料的加工方法，该铝合金材料是在铝合金基体里加入硅、镁、钛微量金属元素熔炼铸造而成；所述铝合金基体包括以下重量百分比的原料：80％的高纯铝和20％的挤压6063低硅几何废料，挤压6063低硅几何废料为6063铝合金材料的下脚料；

一、熔炼：按常规的铝合金熔炼方法将铝合金基体(80％高纯铝+20％挤压6063低硅几何废料)投入熔炼设备中，当铝液熔化完温度达到750-760度时，取样化验；根据化验结果，对照配方标准要求计算需要添加的硅、镁和钛含量，将称重后的硅、镁和钛均匀投入熔炼炉中，配合金时，注意过剩硅比例的控制；

二、第一次炉内精炼：5-10分钟后，硅、镁和钛充分溶解，然后采取精炼剂混合吹入到炉膛内精炼，每吨铝利用1-1.5kg精炼剂，精炼剂采取喷粉精炼剂，以氩气为载体，精炼时间至少10-15分钟，吹气时注意尽量减少铝液翻滚，减少铝液吸气造渣；

三、第二次化验与第二次精炼、静置：第一次炉内精炼后除渣，取样第二次化验，根据化验结果补加低于配方标准范围的原料；注意镁第二次精炼炉前范围控制在中上限比较适宜(因镁有微量烧损)，硅第二次精炼炉前范围控制在中限比较适宜；然后进行第二次精炼，当第二次精炼、扒渣完成后，待最后第三次化验结果合格后，铝液至少需静置10-15分钟再开始浇铸；

四、在线过滤、除气要求：A、在线需采取80目以上的过滤板进行过滤；B、必须采取箱体双转子旋转式除气设备，并要求氢含量达到0.13ml/100mg以下；

五、铸造：A、铸造流槽、分流模盘需要求保持高度的清洁与干燥，无氧化铝及易脱落的陶瓷耐火材料粘附在流槽和分流模盘内壁；B、铸造过程，需确保铸造速度、铸造温度稳定，方可确保铸造的铝合金中不会卷入杂质及异物；

六、均质：需参考标准的6063均质热处理工艺对铸棒进行处理，确保材料无偏析组织。经检测，过剩硅重量百分含量为0.01-0.05％。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种铝合金材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：硅0.32-0.36％，铁≤0.12％，铜≤0.02％，镁0.52-0.58％，锰≤0.02％，铬≤0.02％，锌≤0.05％，钛0.01-0.025％，余量为Al,各组分的重量百分比总和为100％。

2.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：硅0.32-0.36％，铁＜0.12％，铜＜0.02％，镁0.52-0.56％，锰＜0.01％，铬＜0.01％，锌＜0.05％，钛0.01-0.02％，余量为Al,各组分的重量百分比总和为100％。

3.一种如权利要求1-2任一所述的铝合金材料的加工方法，其特征在于，该铝合金材料是在铝合金基体里加入硅、镁、钛金属熔炼铸造而成；

其具体熔炼铸造方法：

(一)、熔炼：按常规的铝合金熔炼方法将铝合金基体投入熔炼设备中，当铝液熔化完温度达到750-760度时，取样化验；根据化验结果，对照配方标准要求计算需要添加的硅、镁和钛含量，将称重后的硅、镁和钛均匀投入熔炼炉中；

(二)、第一次炉内精炼：

硅、镁和钛充分溶解后，采取精炼剂混合吹入到炉膛内精炼，精炼剂采取喷粉精炼剂，以氩气为载体，精炼一段时间，吹气时注意尽量减少铝液翻滚；

(三)、第二次化验与第二次精炼、静置：

第一次炉内精炼后除渣，取样第二次化验，根据化验结果补加低于配方标准范围的原料；镁第二次精炼炉前范围控制在中上限比较适宜，硅第二次精炼炉前范围控制在中限比较适宜；然后进行第二次精炼，当第二次精炼、扒渣完成后，待最后第三次化验结果合格后，铝液静置；

(四)、在线过滤、除气要求：A、在线采取80目以上的过滤板进行过滤；B、采取箱体双转子旋转式除气设备，并要求氢含量达到0.13ml/100mg以下；

(五)、铸造：A、铸造流槽、分流模盘保持高度的清洁与干燥；B、铸造过程，保持铸造速度、铸造温度稳定；

(六)、均质：即铸棒按常规工艺进行均匀化处理。

4.根据权利要求3所述的铝合金材料的加工方法，其特征在于，所述铝合金基体包括以下重量百分比的原料：80％的高纯铝和20％的挤压6063低硅几何废料，挤压6063低硅几何废料为6063铝合金材料的下脚料。

5.根据权利要求3所述的铝合金材料的加工方法，其特征在于，步骤二中，每吨铝利用1-1.5kg精炼剂。

6.根据权利要求3所述的铝合金材料的加工方法，其特征在于，步骤二中，精炼时间至少10-15分钟。

7.根据权利要求3所述的铝合金材料的加工方法，其特征在于，步骤三中，铝液至少静置10-15分钟。