CN108504914A - 一种铝合金棒材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种铝合金棒材的制备方法，本发明涉及一种铝合金棒材的制备方法，本发明的目的是为了解决现有解决技术中易出现粗晶环等组织缺陷导致材料物理性能下降，影响材料的正常使用，以造成使用风险的问题。本发明方法包括铸锭熔铸、铸锭加热、挤压工艺、淬火态要求的制品淬火、拉伸矫直。本发明所述挤压工艺采用双孔模具反向挤压，降低了挤压比，减小挤压过程中铝锭变形量，抑制粗大晶粒的形成，同时提高了生产效率。本发明制得的铝合金棒材抗拉强度≥460MPa，屈服强度≥400MPa，伸长率≥10％。本发明应用铝合金锻造领域。

Description

一种铝合金棒材的制备方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金棒材的制备方法。
背景技术
2D70铝合金属于Al-Cu-Mg-Fe-Ni系合金，具有良好的高温性能，一般用在高温场合。其化学组成与相组成都极为复杂，易生成难熔的化合物，合金中主要元素含量、配比以及杂质含量对铸锭和成品的组织和性能有很大的影响。2D70铝合金棒材挤压中，经常出现粗晶环，会造成材料物理性能明显下降，影响材料的正常使用，造成使用风险，无法满足市场使用标准要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有解决技术中易出现粗晶环等组织缺陷导致材料物理性能下降，影响材料的正常使用，以造成使用风险的问题，提供了一种铝合金棒材的制备方法。
本发明一种铝合金棒材的制备方法，按照以下步骤进行：一、熔铸铝合金铸锭；所述铝合金铸锭中元素的质量百分含量为：Si：0.1％～0.25％，Fe：0.9％～1.4％，Cu：2.0％～2.6％，Mn≤0.1％，Mg：1.2％～1.8％，Cr≤0.1％，Ni：0.9％～1.4％，Zn≤0.1％，Ti：0.05％～0.1％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al；
二、将步骤一制得的铝合金铸锭加热至320～370℃，然后进行双孔模具反向挤压，挤压速度为0.8-1.2m/min；挤压后24h内进行张力拉伸，拉伸率为0.5％-1.5％，得到铝合金棒材；其中进行挤压前，对模具和挤压筒进行预热，模具预热温度为450-500℃，挤压筒预热温度为360-420℃。
本发明中不加入铝钛硼晶粒细化剂，不引入多余杂质，采用双孔模具反向挤压，降低了挤压比，减小挤压过程中铝锭变形量，抑制粗大晶粒的形成，同时提高了生产效率。本发明可使挤压的铝合金产品无粗晶环组织缺陷，各项性能指标均达到标准要求，其具体要求为：抗拉强度≥390MPa，屈服强度≥335MPa，伸长率≥6％，通过本工艺方法得到的结果：抗拉强度≥460MPa，屈服强度≥400MPa，伸长率≥10％，提高了材料的力学性能，提高了材料的承载能力、使用寿命和使用安全性，降低了材料的使用风险。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种铝合金棒材的制备方法，按照以下步骤进行：一、熔铸铝合金铸锭；所述铝合金铸锭中元素的质量百分含量为：Si：0.1％～0.25％，Fe：0.9％～1.4％，Cu：2.0％～2.6％，Mn≤0.1％，Mg：1.2％～1.8％，Cr≤0.1％，Ni：0.9％～1.4％，Zn≤0.1％，Ti：0.05％～0.1％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al；
二、将步骤一制得的铝合金铸锭加热至320～370℃，然后进行双孔模具反向挤压，挤压速度为0.8-1.2m/min；挤压后24h内进行张力拉伸，拉伸率为0.5％-1.5％，得到铝合金棒材；其中进行挤压前，对模具和挤压筒进行预热，模具预热温度为450-500℃，挤压筒预热温度为360-420℃。
本实施方式中杂质元素含量越低越好。
本实施方式不加入铝钛硼晶粒细化剂，不引入多余杂质，采用双孔模具反向挤压，降低了挤压比，减小挤压过程中铝锭变形量，抑制粗大晶粒的形成，同时提高了生产效率。本发明可使挤压的铝合金产品无粗晶环组织缺陷，各项性能指标均达到标准要求，其具体要求为：抗拉强度≥390MPa，屈服强度≥335MPa，伸长率≥6％，通过本工艺方法得到的结果：抗拉强度≥460MPa，屈服强度≥400MPa，伸长率≥10％，提高了材料的力学性能，提高了材料的承载能力、使用寿命和使用安全性，降低了材料的使用风险。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二中将铝合金铸锭加热至350℃。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二中挤压速度为1.0m/min。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二中模具预热温度为480℃。其他与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二中挤压筒预热温度为400℃。其他与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：拉伸率为1.2％。其他与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：若需要淬火态的棒材，则在拉伸工艺前进行淬火处理，淬火温度为527-530℃。其他与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：若进行淬火处理，则在淬火出炉后24h内进行张力拉伸。其他与具体实施方式一至七之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种铝合金棒材的制备方法，按照以下步骤进行：一、熔铸铝合金铸锭；所述铝合金铸锭中元素的质量百分含量为：Si：0.1％～0.25％，Fe：0.9％～1.4％，Cu：2.0％～2.6％，Mn≤0.1％，Mg：1.2％～1.8％，Cr≤0.1％，Ni：0.9％～1.4％，Zn≤0.1％，Ti：0.05％～0.1％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al；
二、将步骤一制得的铝合金铸锭加热至350℃，然后进行双孔模具反向挤压，挤压速度为1.0m/min；挤压后24h内进行张力拉伸，拉伸率为1.2％，得到铝合金棒材；其中进行挤压前，对模具和挤压筒进行预热，模具预热温度为480℃，挤压筒预热温度为400℃。
本实施例不加入铝钛硼晶粒细化剂，不引入多余杂质，采用双孔模具反向挤压，降低了挤压比，减小挤压过程中铝锭变形量，抑制粗大晶粒的形成，同时提高了生产效率。本发明可使挤压的铝合金产品无粗晶环组织缺陷，各项性能指标均达到标准要求，本实施了制备的铝合金棒材抗拉强度≥460MPa，屈服强度≥400MPa，伸长率≥10％，提高了材料的力学性能，提高了材料的承载能力、使用寿命和使用安全性，降低了材料的使用风险。

Claims (8)

1.一种铝合金棒材的制备方法，其特征在于该制备方法按照以下步骤进行：一、熔铸铝合金铸锭；所述铝合金铸锭中元素的质量百分含量为：Si：0.1％～0.25％，Fe：0.9％～1.4％，Cu：2.0％～2.6％，Mn≤0.1％，Mg：1.2％～1.8％，Cr≤0.1％，Ni：0.9％～1.4％，Zn≤0.1％，Ti：0.05％～0.1％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al；
二、将步骤一制得的铝合金铸锭加热至320～370℃，然后进行双孔模具反向挤压，挤压速度为0.8-1.2m/min；挤压后24h内进行张力拉伸，拉伸率为0.5％-1.5％，得到铝合金棒材；其中进行挤压前，对模具和挤压筒进行预热，模具预热温度为450-500℃，挤压筒预热温度为360-420℃。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制备方法，其特征在于步骤二中将铝合金铸锭加热至350℃。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制备方法，其特征在于步骤二中挤压速度为1.0m/min。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制备方法，其特征在于步骤二中模具预热温度为480℃。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制备方法，其特征在于步骤二中挤压筒预热温度为400℃。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制备方法，其特征在于拉伸率为1.2％。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制备方法，其特征在于若需要淬火态的棒材，则在拉伸工艺前进行淬火处理，淬火温度为527-530℃。
8.根据权利要求8所述的一种铝合金棒材的制备方法，其特征在于若进行淬火处理，则在淬火出炉后24h内进行张力拉伸。
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