CN108913964B - 一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法，它涉及一种空心圆锭及其制造方法。本发明目的是要解决现有技术制备铝合金空心锭铸造成品率低，生产工作量大且过程控制困难的问题。一种大规格高强超硬空心圆锭由Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti、B和Al组成。制造方法：一、称量；二、熔炼；三、精炼铸造熔体；四、成型。本发明主要用于大规格高强超硬空心圆锭及其制造。

Description

一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法
技术领域
本发明涉及一种空心圆锭及其制造方法。
背景技术
高强超硬铝合金空心锭，具有合金化程度高，密度小、比强度高的优点，广泛的应用于航空航天、高速列车领域，在许多场合可以替代钢铁材料。用铝合金代替原来钢铁结构，在保证力学性能符合飞行器及高速列车要求同时，也极大地降低自身重量。现有铝合金空心锭都是采用水箱式铝质结晶器的传统生产方法，传统生产方法对操作者的操作技能要求极高，且生产劳动强度大，生产过程全程需要专人看守，人为影响铸锭质量的因素多，造成铸锭成型率低，仅为74.7％。且传统生产方式的铸锭表面的金属偏析瘤大，增加了后续车皮、镗孔量而造成金属浪费，直接影响着成品率。
发明内容
本发明目的是要解决现有技术制备铝合金空心锭铸造成品率低，生产工作量大且过程控制困难的问题，而提供一种大规格高强超硬空心圆锭及其制造方法。
一种大规格高强超硬空心圆锭由Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti、B和Al组成；所述的大规格高强超硬空心圆锭中Si的质量百分数小于0.3％，Fe的质量百分数为0.2％～0.4％，Cu的质量百分数为1.4％～2.0％，Mn的质量百分数为0.2％～0.6％，Mg的质量百分数为2.1％～2.9％，Cr的质量百分数为0.10％～0.25％，Zn的质量百分数为5.0％～7.0％，Ti的质量百分数小于0.05％，B的质量百分数小于0.05％，余量为Al。
一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法是按以下步骤完成的：
一、称量：按照Si的质量百分数小于0.3％，Fe的质量百分数为0.2％～0.4％，Cu的质量百分数为1.4％～2.0％，Mn的质量百分数为0.2％～0.6％，Mg的质量百分数为2.1％～2.9％，Cr的质量百分数为0.10％～0.25％，Zn的质量百分数为5.0％～7.0％，Ti的质量百分数小于0.05％，B的质量百分数小于0.05％和余量为Al称取纯铝锭、Al-Fe中间合金、纯铜板、Al-Mn中间合金、纯镁锭、Al-Cr中间合金、纯锌锭和Al-Ti-B丝；所述的纯铝锭、Al-Fe中间合金、纯铜板、Al-Mn中间合金、纯镁锭、Al-Cr中间合金和纯锌锭作为熔炼原料；所述的Al-Ti-B丝的质量与熔炼原料的总质量之比为3:1000；
二、熔炼：
将步骤一称取的纯铝锭、纯铜板和纯锌锭、Al-Cr中间合金、Al-Fe中间合金及Al-Mn中间合金按顺序依次加入电阻反射炉内，待熔体温度为700℃～720℃时，加入步骤一称取的纯镁锭，并在温度为720℃～760℃的条件下，搅拌10min～15min，取样分析化学成分，化学成分合格后，覆盖上熔剂，并在搅拌速度为1m/s～1.5m/s的条件下搅拌熔炼5min～10min，得到合金熔体；
三、精炼铸造熔体：
将步骤二得到的合金熔体在温度为720℃～760℃下导入电阻反射炉的静置炉，通入氩气，在温度为720℃～760℃和氩气气氛下，精炼10min～20min，然后在温度为720℃～760℃和氩气气氛下，静置10min～30min，得到精炼后的合金熔体；
四、成型：
将精炼后的合金熔体先流入在线除气装置，再流入过滤装置，然后通过流盘导入到空心热顶结晶器内，在铸造速度为30mm/min～40mm/min、铸造温度为720℃～760℃、按每根铸锭外圈冷却水流量为12m3/h～15m3/h、芯子冷却水流量为3m3/h～7m3/h、冷却水温度为15℃～25℃及在线播种Al-Ti-B丝的条件下半连续铸造，直至铝合金空心锭的长度为100mm～150mm，再以铸造速度为30mm/min～40mm/min、铸造温度为720℃～760℃、按每根铸锭外圈冷却水流量为16m3/h～20m3/h、芯子冷却水流量为3m3/h～7m3/h、冷却水温度为15℃～25℃及在线播种Al-Ti-B丝的条件下半连续铸造，在铸造结束后进行合金自回火，得到一种大规格高强超硬空心圆锭。
本发明优点：一、本发明加入了质量百分数小于0.05％的Ti，有效地细化晶粒，提高铸锭晶粒度；
二、本发明采用热顶铸造技术有效地保证了铸锭的表面及内孔质量；
三、本发明使用热顶铸造技术，减少生产过程中人为的影响因素，降低了该合金对生产操作的要求和操作者的劳动强度。
四、本发明先进的水冷控制系统为铸造提供了稳定的水流量，尤其是对芯子的水流量进行控制；
五、在铸造开头时采用纯铝铺底，减少冷却强度，降低铸造应力，避免铸造开头时产生裂纹；
六、本发明采用热顶铸造，在铸造过程中熔体中的夹渣、气体有足够的上浮析出时间，保证进入凝固区域时熔体质量；
七、本发明在铸造结束时，采用合金自回火技术，降低铸锭凝固时因收缩而产生的应力，避免铸造收尾时产生开裂；
八、本发明采用自动控温系统为铸造温度提供了可靠的保证；
九、本发明在Al的基体上添加Fe和Mn元素，形成了(Fe-Mn)Al6三元强化相，加入少量的Cu，对合金起到了强化的作用同时提高合金的硬度；同时在合金中添加Cr元素可以改善合金的抗蚀性、力学性能，Mg元素提高合金的塑性，Zn元素与铝基体无限固溶，提高合金的强度；
十、本发明解决了该铝合金空心锭铸造成品率低、机加量大，生产操作劳动量大且过程控制困难的问题，本发明成品率可达到81％～82％。
十一、本发明制备的大规格高强度铝合金空心锭的尺寸可达到外径Φ420mm，内径Φ120mm。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种大规格高强超硬空心圆锭由Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti、B和Al组成；所述的大规格高强超硬空心圆锭中Si的质量百分数小于0.3％，Fe的质量百分数为0.2％～0.4％，Cu的质量百分数为1.4％～2.0％，Mn的质量百分数为0.2％～0.6％，Mg的质量百分数为2.1％～2.9％，Cr的质量百分数为0.10％～0.25％，Zn的质量百分数为5.0％～7.0％，Ti的质量百分数小于0.05％，B的质量百分数小于0.05％，余量为Al。
Si为杂质元素，实际生产中其含量越低越好。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述的大规格高强超硬空心圆锭中Si的质量百分数小于0.3％，Fe的质量百分数为0.3％，Cu的质量百分数为1.5％，Mn的质量百分数为0.4％，Mg的质量百分数为2.5％，Cr的质量百分数为0.15％，Zn的质量百分数为6.0％，Ti的质量百分数小于0.05％，B的质量百分数小于0.05％，余量为Al。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式是一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法是按以下步骤完成的：
一、称量：按照Si的质量百分数小于0.3％，Fe的质量百分数为0.2％～0.4％，Cu的质量百分数为1.4％～2.0％，Mn的质量百分数为0.2％～0.6％，Mg的质量百分数为2.1％～2.9％，Cr的质量百分数为0.10％～0.25％，Zn的质量百分数为5.0％～7.0％，Ti的质量百分数小于0.05％，B的质量百分数小于0.05％和余量为Al称取纯铝锭、Al-Fe中间合金、纯铜板、Al-Mn中间合金、纯镁锭、Al-Cr中间合金、纯锌锭和Al-Ti-B丝；所述的纯铝锭、Al-Fe中间合金、纯铜板、Al-Mn中间合金、纯镁锭、Al-Cr中间合金和纯锌锭作为熔炼原料；所述的Al-Ti-B丝的质量与熔炼原料的总质量之比为3:1000；
二、熔炼：
将步骤一称取的纯铝锭、纯铜板和纯锌锭、Al-Cr中间合金、Al-Fe中间合金及Al-Mn中间合金按顺序依次加入电阻反射炉内，待熔体温度为700℃～720℃时，加入步骤一称取的纯镁锭，并在温度为720℃～760℃的条件下，搅拌10min～15min，取样分析化学成分，化学成分合格后，覆盖上熔剂，并在搅拌速度为1m/s～1.5m/s的条件下搅拌熔炼5min～10min，得到合金熔体；
三、精炼铸造熔体：
将步骤二得到的合金熔体在温度为720℃～760℃下导入电阻反射炉的静置炉，通入氩气，在温度为720℃～760℃和氩气气氛下，精炼10min～20min，然后在温度为720℃～760℃和氩气气氛下，静置10min～30min，得到精炼后的合金熔体；
四、成型：
将精炼后的合金熔体先流入在线除气装置，再流入过滤装置，然后通过流盘导入到空心热顶结晶器内，在铸造速度为30mm/min～40mm/min、铸造温度为720℃～760℃、按每根铸锭外圈冷却水流量为12m3/h～15m3/h、芯子冷却水流量为3m3/h～7m3/h、冷却水温度为15℃～25℃及在线播种Al-Ti-B丝的条件下半连续铸造，直至铝合金空心锭的长度为100mm～150mm，再以铸造速度为30mm/min～40mm/min、铸造温度为720℃～760℃、按每根铸锭外圈冷却水流量为16m3/h～20m3/h、芯子冷却水流量为3m3/h～7m3/h、冷却水温度为15℃～25℃及在线播种Al-Ti-B丝的条件下半连续铸造，在铸造结束后进行合金自回火，得到一种大规格高强超硬空心圆锭。
步骤四中所述的半连续铸造法中采用自动控温系统控制半连续铸造的温度，自动控温系统的温度控制精度为±5℃。
本具体实施方式优点：一、本具体实施方式加入了质量百分数小于0.05％的Ti，有效地细化晶粒，提高铸锭晶粒度；
二、本具体实施方式采用热顶铸造技术有效地保证了铸锭的表面及内孔质量；
三、本具体实施方式使用热顶铸造技术，减少生产过程中人为的影响因素，降低了该合金对生产操作的要求和操作者的劳动强度。
四、本具体实施方式先进的水冷控制系统为铸造提供了稳定的水流量，尤其是对芯子的水流量进行控制；
五、在铸造开头时采用纯铝铺底，减少冷却强度，降低铸造应力，避免铸造开头时产生裂纹；
六、本具体实施方式采用热顶铸造，在铸造过程中熔体中的夹渣、气体有足够的上浮析出时间，保证进入凝固区域时熔体质量；
七、本具体实施方式在铸造结束时，采用合金自回火技术，降低铸锭凝固时因收缩而产生的应力，避免铸造收尾时产生开裂；
八、本具体实施方式采用自动控温系统为铸造温度提供了可靠的保证；
九、本具体实施方式在Al的基体上添加Fe和Mn元素，形成了(Fe-Mn)Al6三元强化相，加入少量的Cu，对合金起到了强化的作用同时提高合金的硬度；同时在合金中添加Cr元素可以改善合金的抗蚀性、力学性能，Mg元素提高合金的塑性，Zn元素与铝基体无限固溶，提高合金的强度；
十、本具体实施方式解决了该铝合金空心锭铸造成品率低、机加量大，生产操作劳动量大且过程控制困难的问题，本发明成品率可达到81％～82％。
十一、本具体实施方式制备的大规格高强度铝合金空心锭的尺寸可达到外径Φ420mm，内径Φ120mm。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三的不同点是：步骤一中所述的纯铝锭的纯度为99.7％；步骤一中所述的Al-Cr中间合金中Cr的质量百分数为5％，其余为Al；步骤一中所述的Al-Fe中间合金中Fe的质量百分数为10％，其余为Al；步骤一中所述的纯铜板中Cu的质量百分数大于99.9％；步骤一中所述的Al-Mn中间合金中Mn的质量百分数为10％，其余为Al；步骤一中所述的纯镁锭中Mg的质量百分数大于99.95％；步骤一中所述的纯锌锭中Zn的质量百分数大于99.95％。其他与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四之一不同点是：步骤二中在温度为720℃～760℃的条件下从电阻反射炉的两侧炉门对流搅拌10min～15min。其他与具体实施方式三或四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一不同点是：步骤二中所述的熔剂按质量百分数是由40％的KCl、45％的MgCl2、8％的BaCl2和7％的CaCl2组成，所述的溶剂加入量为4kg/t～5kg/t。其他与具体实施方式三至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三至六不同点是：步骤一中所述的Al-Ti-B丝中Ti的质量百分数为5％，B的质量百分数为0.2％，余量为Al。其他与具体实施方式三至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三至七不同点是：步骤四中在线除气装置中为气体纯度为99.99％的氩气。其他与具体实施方式三至七不相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式三至八之一不同点是：步骤四所述的过滤装置采用先过30目陶瓷片，然后再过50目陶瓷片。其他与具体实施方式三至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式三至九之一不同点是：步骤三中通入氩气，所述的氩气气体纯度为99.99％。其他与具体实施方式三至九相同。
采用下述试验验证本发明效果：
实施例一：
一种大规格高强超硬空心圆锭由Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti、B和Al组成；所述的大规格高强超硬空心圆锭中Si的质量百分数小于0.3％，Fe的质量百分数为0.3％，Cu的质量百分数为1.5％，Mn的质量百分数为0.4％，Mg的质量百分数为2.5％，Cr的质量百分数为0.15％，Zn的质量百分数为6.0％，Ti的质量百分数小于0.05％，B的质量百分数小于0.05％，余量为Al。
上述一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法是按以下步骤完成的：
一、称量：按照Si的质量百分数小于0.3％，Fe的质量百分数为0.3％，Cu的质量百分数为1.5％，Mn的质量百分数为0.4％，Mg的质量百分数为2.5％，Cr的质量百分数为0.15％，Zn的质量百分数为6.0％，Ti的质量百分数小于0.05％，B的质量百分数小于0.05％和余量为Al称取纯铝锭、Al-Fe中间合金、纯铜板、Al-Mn中间合金、纯镁锭、Al-Cr中间合金、纯锌锭和Al-Ti-B丝；所述的纯铝锭、Al-Fe中间合金、纯铜板、Al-Mn中间合金、纯镁锭、Al-Cr中间合金和纯锌锭作为熔炼原料；所述的Al-Ti-B丝的质量与熔炼原料的总质量之比为3:1000；
二、熔炼：
将步骤一称取的纯铝锭、纯铜板和纯锌锭、Al-Cr中间合金、Al-Fe中间合金及Al-Mn中间合金按顺序依次加入电阻反射炉内，待熔体温度为700℃时，加入步骤一称取的纯镁锭，并在温度为740℃的条件下，搅拌10min，取样分析化学成分，化学成分合格后，覆盖上熔剂，并在搅拌速度为1.5m/s的条件下搅拌熔炼10min，得到合金熔体；
三、精炼铸造熔体：
将步骤二得到的合金熔体在温度为750℃下导入电阻反射炉的静置炉，通入氩气，在温度为740℃和氩气气氛下，精炼10min，然后在温度为750℃和氩气气氛下，静置30min，得到精炼后的合金熔体；
四、成型：
将精炼后的合金熔体先流入在线除气装置，再流入过滤装置，然后通过流盘导入到空心热顶结晶器内，在铸造速度为40mm/min、铸造温度为740℃、按每根铸锭外圈冷却水流量为13m3/h、芯子冷却水流量为5m3/h、冷却水温度为20℃及在线播种Al-Ti-B丝的条件下半连续铸造，直至铝合金空心锭的长度为150mm，再以铸造速度为40mm/min、铸造温度为740℃、按每根铸锭外圈冷却水流量为16m3/h、芯子冷却水流量为5m3/h、冷却水温度为20℃及在线播种Al-Ti-B丝的条件下半连续铸造，最后进行合金自回火，得到一种大规格高强超硬空心圆锭。
步骤一中所述的纯铝锭的纯度为99.7％；步骤一中所述的Al-Cr中间合金中Cr的质量百分数为5％，其余为Al；步骤一中所述的Al-Fe中间合金中Fe的质量百分数为10％，其余为Al；步骤一中所述的纯铜板中Cu的质量百分数大于99.9％；步骤一中所述的Al-Mn中间合金中Mn的质量百分数为10％，其余为Al；步骤一中所述的纯镁锭中Mg的质量百分数大于99.95％；步骤一中所述的纯锌锭中Zn的质量百分数大于99.95％。
步骤二是在740℃的条件下从电阻反射炉的两侧炉门对流搅拌10min。
步骤二中所述的熔剂按质量百分数是由40％的KCl、45％的MgCl2、8％的BaCl2和7％的CaCl2组成，所述的溶剂加入量为4kg/t。
步骤一中所述的Al-Ti-B丝中Ti的质量百分数为5％，B的质量百分数为0.2％，余量为Al。
步骤三中通入氩气，所述的氩气气体纯度为99.99％。
步骤四中在线除气装置中为气体纯度为99.99％的氩气。
步骤四所述的过滤装置采用先过30目陶瓷片，然后再过50目陶瓷片。
实施例一制备的大规格高强超硬空心圆锭的表面和内孔壁的质量明显优于老式铝质水箱式结晶器生产的同规格空心锭，成品率可达到81.3％。
本实施例制备的大规格高强度铝合金空心锭的外径Φ420mm，内径Φ120mm。
实施例二：本实施例与实施例一不同的是：步骤一中所述的晶粒细化剂为Al-Ti丝。所述的Al-Ti丝中Al的质量百分数为95％，Ti的质量百分数为5％。其它与实施例一相同。
实施例二制备的大规格高强超硬空心圆锭的表面、内孔壁质量与实施例一无变化，但在后续锯切工序中出现锯切裂纹的倾向大，成品率可达到79.7％。
实施例三：本实施例与实施例一不同的时：所述的含铜材料为Al-Cu中间合金，所述的Al-Cu中间合金中Cu的质量百分数为40％，Al的质量百分数为60％。其它与实施例一相同。
实施例三制备大规格高强度铝合金空心锭的表面、内孔壁质量及后续锯切加工与具体实施例一无变化，但成本增大，成品率可达到81.3％。
一种大规格高强度铝合金空心锭，通过改为热顶生产工艺后，铸锭的表面和内孔壁质量与传统水箱式结晶器生产出的同规格空心锭有很大的改观，在后续的锯切工序中裂纹倾向与传统水箱式结晶器生产出的同规格空心锭无变化，大大降低了铸锭车皮和镗孔的加工量，大大提高了合金生产的成品率，可达到81.3％。

Claims (8)

1.一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法，其特征在于一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法是按以下步骤完成的：
一、称量：按照Si的质量百分数小于0.3％，Fe的质量百分数为0.2％～0.4％，Cu的质量百分数为1.4％～2.0％，Mn的质量百分数为0.2％～0.6％，Mg的质量百分数为2.1％～2.9％，Cr的质量百分数为0.10％～0.25％，Zn的质量百分数为5.0％～7.0％，Ti的质量百分数小于0.05％，B的质量百分数小于0.05％和余量为Al称取纯铝锭、Al-Fe中间合金、纯铜板、Al-Mn中间合金、纯镁锭、Al-Cr中间合金、纯锌锭和Al-Ti-B丝；所述的纯铝锭、Al-Fe中间合金、纯铜板、Al-Mn中间合金、纯镁锭、Al-Cr中间合金和纯锌锭作为熔炼原料；所述的Al-Ti-B丝的质量与熔炼原料的总质量之比为3:1000；
二、熔炼：
将步骤一称取的纯铝锭、纯铜板和纯锌锭、Al-Cr中间合金、Al-Fe中间合金及Al-Mn中间合金按顺序依次加入电阻反射炉内，待熔体温度为700℃～720℃时，加入步骤一称取的纯镁锭，并在温度为720℃～760℃的条件下，搅拌10min～15min，取样分析化学成分，化学成分合格后，覆盖上熔剂，并在搅拌速度为1m/s～1.5m/s的条件下搅拌熔炼5min～10min，得到合金熔体；
三、精炼铸造熔体：
将步骤二得到的合金熔体在温度为720℃～760℃下导入电阻反射炉的静置炉，通入氩气，在温度为720℃～760℃和氩气气氛下，精炼10min～20min，然后在温度为720℃～760℃和氩气气氛下，静置10min～30min，得到精炼后的合金熔体；
四、成型：
将精炼后的合金熔体先流入在线除气装置，再流入过滤装置，然后通过流盘导入到空心热顶结晶器内，在铸造速度为30mm/min～40mm/min、铸造温度为720℃～760℃、按每根铸锭外圈冷却水流量为12m3/h～15m3/h、芯子冷却水流量为3m3/h～7m3/h、冷却水温度为15℃～25℃及在线播种Al-Ti-B丝的条件下半连续铸造，直至铝合金空心锭的长度为100mm～150mm，再以铸造速度为30mm/min～40mm/min、铸造温度为720℃～760℃、按每根铸锭外圈冷却水流量为16m3/h～20m3/h、芯子冷却水流量为3m3/h～7m3/h、冷却水温度为15℃～25℃及在线播种Al-Ti-B丝的条件下半连续铸造，在铸造结束后进行合金自回火，得到一种大规格高强超硬空心圆锭。
2.根据权利要求1所述的一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法，其特征在于步骤一中所述的纯铝锭的纯度为99.7％；步骤一中所述的Al-Cr中间合金中Cr的质量百分数为5％，其余为Al；步骤一中所述的Al-Fe中间合金中Fe的质量百分数为10％，其余为Al；步骤一中所述的纯铜板中Cu的质量百分数大于99.9％；步骤一中所述的Al-Mn中间合金中Mn的质量百分数为10％，其余为Al；步骤一中所述的纯镁锭中Mg的质量百分数大于99.95％；步骤一中所述的纯锌锭中Zn的质量百分数大于99.95％。
3.根据权利要求1所述的一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法，其特征在于步骤二中在温度为720℃～760℃的条件下从电阻反射炉的两侧炉门对流搅拌10min～15min。
4.根据权利要求1所述的一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法，其特征在于步骤二中所述的熔剂按质量百分数是由40％的KCl、45％的MgCl2、8％的BaCl2和7％的CaCl2组成，所述的溶剂加入量为4kg/t～5kg/t。
5.根据权利要求1所述的一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法，其特征在于步骤一中所述的Al-Ti-B丝中Ti的质量百分数为5％，B的质量百分数为0.2％，余量为Al。
6.根据权利要求1所述的一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法，其特征在于步骤四中在线除气装置中为气体纯度为99.99％的氩气。
7.根据权利要求1所述的一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法，其特征在于步骤四所述的过滤装置采用先过30目陶瓷片，然后再过50目陶瓷片。
8.根据权利要求1所述的一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法，其特征在于步骤三中通入氩气，所述的氩气气体纯度为99.99％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110656264A (zh) * 2019-11-05 2020-01-07 东北轻合金有限责任公司 一种防护围栏用铝合金线材的制造方法
CN110863128B (zh) * 2019-12-28 2021-06-04 东北轻合金有限责任公司 一种航空用640MPa级铝合金挤压材的制备方法
CN111575533A (zh) * 2020-06-23 2020-08-25 广东省材料与加工研究所 一种锌铝合金圆锭及其制备方法与应用、锌铝合金材料
CN112760533B (zh) * 2020-12-23 2022-03-29 西南铝业（集团）有限责任公司 一种Al-Cu-Mn-Si-Mg合金超大铸锭及其制备方法
CN112974747B (zh) * 2021-04-21 2021-08-17 中国航发北京航空材料研究院 一种改善大规格2000系铝合金铸锭冶金质量的方法
US11618935B1 (en) * 2022-03-30 2023-04-04 Charng Chyi Aluminum Co., Ltd. Manufacturing method of aluminum alloy with high thermal conductivity

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011089337A1 (fr) * 2010-01-20 2011-07-28 Alcan Rhenalu Procédé de fabrication de produits en alliage 6xxx pour chambres à vide
JP2012036504A (ja) * 2011-09-29 2012-02-23 Showa Denko Kk 塑性加工用アルミニウム合金鋳塊の製造方法、及びアルミニウム合金塑性加工品の製造方法、アルミニウム合金塑性加工品
CN105063439A (zh) * 2015-07-29 2015-11-18 东北轻合金有限责任公司 一种核反应堆用铝合金空心锭及其制造方法
JP2017160521A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 三菱アルミニウム株式会社 異方性とネック成形性に優れた飲料缶ボディ用、および異方性とボトルネック成形性に優れたボトル缶ボディ用アルミニウム合金板の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104959393B (zh) * 2015-07-20 2017-03-15 东北轻合金有限责任公司 一种高质量航空叶片用铝合金热挤压棒材的制造方法
CN107034397B (zh) * 2017-04-26 2018-07-13 东北轻合金有限责任公司 一种航空用铝合金扁铸锭的制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011089337A1 (fr) * 2010-01-20 2011-07-28 Alcan Rhenalu Procédé de fabrication de produits en alliage 6xxx pour chambres à vide
JP2012036504A (ja) * 2011-09-29 2012-02-23 Showa Denko Kk 塑性加工用アルミニウム合金鋳塊の製造方法、及びアルミニウム合金塑性加工品の製造方法、アルミニウム合金塑性加工品
CN105063439A (zh) * 2015-07-29 2015-11-18 东北轻合金有限责任公司 一种核反应堆用铝合金空心锭及其制造方法
JP2017160521A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 三菱アルミニウム株式会社 異方性とネック成形性に優れた飲料缶ボディ用、および異方性とボトルネック成形性に優れたボトル缶ボディ用アルミニウム合金板の製造方法

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