CN108642347A - 一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料及其制备方法，涉及铝合金技术领域，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.3‑0.5％、Mg 0.8‑1.1％、Mn 0.1‑0.3％、Cu 0.3‑0.5％、Fe 0.4‑0.7％、Zn 3.5‑3.9％、Li 0.1‑0.3％、Cr 0.1‑0.3％、Ti 0.3‑0.5％、Ce 0.1‑0.3％、Sc 0.05‑0.1％，余量为Al。本发明合理优化合金中各元素及含量，使其具有良好的力学性能和耐腐蚀性能，其制备过程中将熔体在一定频率下振动分散，能够有效细化晶粒，有助于材料组织和第二相的细化和均匀化，将铸锭经三级连续升温均匀化处理，使其均匀化程度更为彻底，能够进一步提高合金的力学性能，改善材料的组织，经热处理后的合金材料具有很好的强度、硬度和耐腐蚀性，将其用于垒球棒，能够长期承受球对棒体的剧烈冲击，不易开裂变形，使用寿命长。

Description

一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料及其制备方法。
背景技术
垒球运动是一种以棒打球为主要特点，集体性、对抗性很强的球类运动项目。常见的垒球棒有木棒、铝棒、复合球棒三种，其中，铝质垒球棒一般为中空结构，相比于木质棒球棒而言，其重量较轻，且其平衡点也较理想，因此击球性能较佳，同时，铝质垒球棒更为经久耐用，因此这种球棒占市场份额超过70％。
现有的铝合金制备的垒球棒在受到球对棒体的冲击力时，在球的剧烈冲击下不能迅速恢复原状，往往发生脆裂等现象，长期使用后会产生裂纹或变形；此外，铝合金的耐腐蚀性能不高，也会影响球棒的使用寿命，虽然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。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料及其制备方法，该制备的铝合金材料抗冲击，不易产生裂纹，且耐腐蚀性好。
本发明提出的一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.3-0.5％、Mg 0.8-1.1％、Mn 0.1-0.3％、Cu 0.3-0.5％、Fe 0.4-0.7％、Zn 3.5-3.9％、Li 0.1-0.3％、Cr 0.1-0.3％、Ti 0.3-0.5％、Ce 0.1-0.3％、Sc 0.05-0.1％，余量为Al。
优选地，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.38-0.44％、Mg 0.94-1.01％、Mn0.17-0.23％、Cu 0.38-0.44％、Fe 0.55-0.62％、Zn 3.7-3.8％、Li 0.15-0.25％、Cr0.16-0.22％、Ti 0.35-0.42％、Ce 0.18-0.24％、Sc 0.07-0.09％，余量为Al。
优选地，所述Ce、Sc、Fe的重量百分比满足“Ce+0.37(Sc/Fe)≤5.5％”的关系式。
本发明还提出了上述抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、熔炼：按组成成分进行配料，加入到熔炼炉进行熔融，精炼扒渣，将熔体浇注到金属型模具中，凝固后开模，空冷至室温得铸锭；
S2、均匀化：将铸锭置于保温炉中，升温至390-410℃，保温3-5h，再升温至460-470℃，保温7-10h，再升温至500-510℃，保温至10-12h，空冷至室温；
S3、固溶：将铸锭置于保温炉中，升温至510-520℃，保温2-4h，将铸件进行水淬处理；
S4、时效：将铸锭放入已预热的电炉中，升温至180-190℃，保温3-5h，空冷至室温。
优选地，所述S1中，熔体在浇注到金属型模具后，以150-170Hz的频率振动20-30s。
优选地，所述S4中，电炉预热温度为80-100℃。
有益效果：本发明合理优化铝合金中各元素及含量，通过调整Si、Mg、Mn、Cu、Zn、Fe在一定范围内，在合金中形成Mg2Si、Al2Cu、Mg/Zn2等多个强化相，提高材料的抗拉强度和屈服强度，并添加Li、Cr、Ti相互配合，细化晶粒，提高韧性和抗蚀性，从而获得优良的综合机械性能；且Ce、Sc、Fe的重量百分比满足“Ce+0.37(Sc/Fe)≤5.5％”的关系式时，该合金材料的屈服强度最高，吸能能力好，抗冲击性佳，Sc还能与Al、Si、Fe生成金属间化合物，提高铝合金的耐腐蚀性；其制备过程中将熔体在一定频率下振动分散，能够有效细化晶粒，减轻了熔体在凝固前沿液相中的富集，抑制了枝晶的生长，促进了柱状晶向等轴晶的转变，有助于材料组织和第二相的细化和均匀化，对合金材料的硬度、抗拉强度和屈服强度等性能均有明显提升，且将铸锭经三级连续升温均匀化处理，使其均匀化程度更为彻底，能够进一步提高合金的力学性能，改善材料的组织，经热处理后的合金材料具有很好的强度、硬度和耐腐蚀性，将其用于垒球棒，能够长期承受球对棒体的剧烈冲击，不易开裂变形，使用寿命长。
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
本发明提出的一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.3％、Mg 0.8％、Mn 0.1％、Cu 0.3％、Fe 0.4％、Zn 3.5％、Li 0.1％、Cr 0.1％、Ti 0.3％、Ce 0.1％、Sc 0.05％，余量为Al。
本发明还提出了上述抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、熔炼：按组成成分进行配料，加入到熔炼炉进行熔融，精炼扒渣，将熔体浇注到金属型模具中，凝固后开模，空冷至室温得铸锭；
S2、均匀化：将铸锭置于保温炉中，升温至390℃，保温3h，再升温至460℃，保温7h，再升温至500℃，保温至10h，空冷至室温；
S3、固溶：将铸锭置于保温炉中，升温至510℃，保温2h，将铸件进行水淬处理；
S4、时效：将铸锭放入已预热的电炉中，升温至180℃，保温3h，空冷至室温。
实施例2
本发明提出的一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.38％、Mg 0.94％、Mn 0.17％、Cu 0.38％、Fe 0.55％、Zn 3.7％、Li 0.15％、Cr0.16％、Ti 0.35％、Ce 0.18％、Sc 0.07％，余量为Al。
本发明还提出了上述抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、熔炼：按组成成分进行配料，加入到熔炼炉进行熔融，精炼扒渣，将熔体浇注到金属型模具中，以150Hz的频率振动20s，凝固后开模，空冷至室温得铸锭；
S2、均匀化：将铸锭置于保温炉中，升温至395℃，保温3.5h，再升温至460℃，保温8h，再升温至500℃，保温至10.5h，空冷至室温；
S3、固溶：将铸锭置于保温炉中，升温至510℃，保温2.5h，将铸件进行水淬处理；
S4、时效：将铸锭放入已预热至80℃的电炉中，升温至180℃，保温3.5h，空冷至室温。
实施例3
本发明提出的一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.42％、Mg 0.98％、Mn 0.2％、Cu 0.42％、Fe 0.59％、Zn 3.74％、Li 0.22％、Cr0.19％、Ti 0.39％、Ce 0.21％、Sc 0.08％，余量为Al。
本发明还提出了上述抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、熔炼：按组成成分进行配料，加入到熔炼炉进行熔融，精炼扒渣，将熔体浇注到金属型模具中，以160Hz的频率振动25s，凝固后开模，空冷至室温得铸锭；
S2、均匀化：将铸锭置于保温炉中，升温至400℃，保温4h，再升温至465℃，保温9h，再升温至505℃，保温至11h，空冷至室温；
S3、固溶：将铸锭置于保温炉中，升温至515℃，保温3h，将铸件进行水淬处理；
S4、时效：将铸锭放入已预热至90℃的电炉中，升温至185℃，保温4h，空冷至室温。
实施例4
本发明提出的一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.44％、Mg 1.01％、Mn 0.23％、Cu 0.44％、Fe 0.62％、Zn 3.8％、Li 0.25％、Cr0.22％、Ti 0.42％、Ce 0.24％、Sc 0.09％，余量为Al。
本发明还提出了上述抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、熔炼：按组成成分进行配料，加入到熔炼炉进行熔融，精炼扒渣，将熔体浇注到金属型模具中，以165Hz的频率振动30s，凝固后开模，空冷至室温得铸锭；
S2、均匀化：将铸锭置于保温炉中，升温至405℃，保温4.5h，再升温至465℃，保温9.5h，再升温至505℃，保温至11.5h，空冷至室温；
S3、固溶：将铸锭置于保温炉中，升温至515℃，保温3.5h，将铸件进行水淬处理；
S4、时效：将铸锭放入已预热至95℃的电炉中，升温至190℃，保温4.5h，空冷至室温。
实施例5
本发明提出的一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.5％、Mg 1.1％、Mn 0.3％、Cu 0.5％、Fe 0.7％、Zn 3.9％、Li 0.3％、Cr 0.3％、Ti 0.5％、Ce 0.3％、Sc 0.1％，余量为Al。
本发明还提出了上述抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、熔炼：按组成成分进行配料，加入到熔炼炉进行熔融，精炼扒渣，将熔体浇注到金属型模具中，以170Hz的频率振动30s，凝固后开模，空冷至室温得铸锭；
S2、均匀化：将铸锭置于保温炉中，升温至410℃，保温5h，再升温至470℃，保温10h，再升温至510℃，保温至12h，空冷至室温；
S3、固溶：将铸锭置于保温炉中，升温至520℃，保温4h，将铸件进行水淬处理；
S4、时效：将铸锭放入已预热至100℃的电炉中，升温至190℃，保温5h，空冷至室温。
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 (6)

1.一种抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料，其特征在于，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.3-0.5％、Mg 0.8-1.1％、Mn 0.1-0.3％、Cu 0.3-0.5％、Fe 0.4-0.7％、Zn 3.5-3.9％、Li 0.1-0.3％、Cr 0.1-0.3％、Ti 0.3-0.5％、Ce 0.1-0.3％、Sc 0.05-0.1％，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料，其特征在于，其组成成分按重量百分比包括：Si 0.38-0.44％、Mg 0.94-1.01％、Mn 0.17-0.23％、Cu 0.38-0.44％、Fe 0.55-0.62％、Zn 3.7-3.8％、Li 0.15-0.25％、Cr 0.16-0.22％、Ti 0.35-0.42％、Ce0.18-0.24％、Sc 0.07-0.09％，余量为Al。
3.根据权利要求1或2所述的抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料，其特征在于，所述Ce、Sc、Fe的重量百分比满足“Ce+0.37(Sc/Fe)≤5.5％”的关系式。
4.一种基于权利要求1-3任一所述的抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、熔炼：按组成成分进行配料，加入到熔炼炉进行熔融，精炼扒渣，将熔体浇注到金属型模具中，凝固后开模，空冷至室温得铸锭；
S2、均匀化：将铸锭置于保温炉中，升温至390-410℃，保温3-5h，再升温至460-470℃，保温7-10h，再升温至500-510℃，保温至10-12h，空冷至室温；
S3、固溶：将铸锭置于保温炉中，升温至510-520℃，保温2-4h，将铸件进行水淬处理；
S4、时效：将铸锭放入已预热的电炉中，升温至180-190℃，保温3-5h，空冷至室温。
5.根据权利要求4所述的抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，熔体在浇注到金属型模具后，以150-170Hz的频率振动20-30s。
6.根据权利要求4所述的抗冲击耐腐蚀的铝合金垒球棒材料的制备方法，其特征在于，所述S4中，电炉预热温度为80-100℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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