CN108971401A - 一种锻造铝材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种锻造铝材料的方法，包括如下步骤：(1)将铝材料进行加热处理；(2)将经步骤(1)加热后的铝材料放置在锻打锤设备平台上，采用锻打锤设备平台上的空气锤，沿顺时针方向对铝材料进行击打；(3)对经步骤(2)击打后的铝材料进行找平光滑处理即可。本发明的优点在于，通过简单的物理方式即可使铝材料内部晶粒尺寸变小、密集，从而保证铝材料的硬度提高，使该铝材料再用于制成其他产品时，不易变形，保障了产品的高性能、高质量。
Description
技术领域
本发明属于金属的锻造技术领域，具体为一种锻造铝材料的方法。
背景技术
金属铝属于银白色轻金属，有延展性，商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车、半导体等行业中通常都需要用搭配铝制材料，例如，在半导体行业中，经常将铝材料作为靶材辅件BP(背板)，需要将半导体的其他结构，即靶材安装在铝制的背板上，而靶材使用中环境极其恶劣。其工作环境为真空环境并且会产生高温，所以背板材料需极高的硬度，现有技术中铝制的背板材料强度并没有达到最佳，在高温下特别容易变形，因而使整个半导体产品性能、质量下降，缩短了整体产品的使用寿命。
发明内容
为解决现有技术中铝制材料硬度低，使用该材料制成产品时无法保证产品的高性能、高质量的缺陷，本发明提供了一种锻造铝材料的方法，其实现的目的为，得到一种低成本、易操作，并且能够同时提高铝材料硬度的方法，通过该方法得到的铝材料硬度高，从而保障再使用该铝材料制成产品时，即使产品在高温恶劣工作环境下使用，也不易变形，进一步保障了产品的高性能、高质量，有助于延长整体产品的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明公开的技术方案为，本发明提供的一种锻造铝材料的方法，包括如下步骤：
(1)将铝材料进行加热处理；
(2)将经步骤(1)加热后的铝材料放置在锻打锤设备平台上，采用锻打锤设备平台上的空气锤，沿顺时针方向对铝材料进行击打；
(3)对经步骤(2)击打后的铝材料进行找平光滑处理即可。
采用本发明这种对铝材料的锻造方法，方法简单易操作，成本低廉，可以改变铝材料内部晶粒的排布，使铝材料内部晶粒尺寸变小，并且密集，从而将铝材料的硬度由现有技术中的103-114HB提升至116-123HB。
进一步的，所述步骤(1)中将铝材料加热至360-500℃。本发明具体所选择的加热的温度，是为了确保铝材料在击打锻造过程中不会出现裂开现象。
进一步的，所述步骤(2)中采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打，每次击打的力度以使铝材料下降1-3mm为准。
进一步的，所述步骤(2)中采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打后，再对铝材料的侧壁进行击打，将铝材料的侧壁紧贴锻打锤设备平台，采用空气锤击打与紧贴锻打锤设备平台侧壁相对的另一侧壁，每次击打的力度以使侧壁下降1-2mm为准，采用相同的方法，逐一击打铝材料的侧壁。
本发明所选择的具体击打的力度，使铝材料内部晶粒大小平均在1-2mm，铝材料整体硬度在116-123HB，超过/小于本发明公开的击打力度，则会非常容易造成铝材料内部晶粒混乱，从而无法有效提高铝材料的硬度。
进一步的，所述步骤(3)中对铝材料进行找平光滑处理时，采用锻打锤设备平台上的空气锤对铝材料击打，直至使铝材料找平、正、反表面、侧壁光滑即可。
采用上述技术方案，本发明具有的有益效果包括：通过简单的物理方式即可使铝材料内部晶粒尺寸变小、密集，从而保证铝材料的硬度提高，使该铝材料再用于制成其他产品时，不易变形，保障了产品的高性能、高质量。
附图说明
图1为铝材料经现有技术方法锻造后内部晶粒的电子照片；
图2为铝材料经本发明方法锻造后内部晶粒的电子照片。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。在没有特殊说明情况下，均采用的是现有技术。
实施例一：本发明提供的一种锻造铝材料的方法，包括如下步骤：
(1)将铝材料进行加热处理；
(2)将经步骤(1)加热后的铝材料放置在锻打锤设备平台上，采用锻打锤设备平台上的空气锤，沿顺时针方向对铝材料进行击打；
(3)对经步骤(2)击打后的铝材料进行找平光滑处理即可。
优选的，所述步骤(1)中将铝材料加热至360℃。
进一步的所述步骤(2)中采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打，每次击打的力度以使铝材料下降1mm为准。采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打后，再对铝材料的侧壁进行击打，将铝材料的侧壁紧贴锻打锤设备平台，采用空气锤击打与紧贴锻打锤设备平台侧壁相对的另一侧壁，每次击打的力度以使侧壁下降1mm为准，采用相同的方法，逐一击打铝材料的侧壁。
所述步骤(3)中对铝材料进行找平光滑处理时，采用锻打锤设备平台上的空气锤对铝材料击打，直至使铝材料找平、正、反表面、侧壁光滑即可。
采用本发明方法锻造后的铝材料内部晶粒大小平均在1mm，铝材料整体硬度在116HB，而现有技术中铝材料的硬度为103-114HB。本发明具体选择的步骤(1)中的加热温度，确保铝材料在击打锻造过程中不会出现裂开现象，低于360℃，则会易出现裂开现象。超出/小于步骤(2)中所具体选择的击打力度，都会使铝材料内部晶粒排列混乱，从而得不到提高铝材料硬度的效果。
实施例二：本发明提供的一种锻造铝材料的方法，包括如下步骤：
(1)将铝材料进行加热处理；
(2)将经步骤(1)加热后的铝材料放置在锻打锤设备平台上，采用锻打锤设备平台上的空气锤，沿顺时针方向对铝材料进行击打；
(3)对经步骤(2)击打后的铝材料进行找平光滑处理即可。
优选的，所述步骤(1)中将铝材料加热至500℃。
进一步的所述步骤(2)中采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打，每次击打的力度以使铝材料下降3mm为准。采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打后，再对铝材料的侧壁进行击打，将铝材料的侧壁紧贴锻打锤设备平台，采用空气锤击打与紧贴锻打锤设备平台侧壁相对的另一侧壁，每次击打的力度以使侧壁下降2mm为准，采用相同的方法，逐一击打铝材料的侧壁。
所所述步骤(3)中对铝材料进行找平光滑处理时，采用锻打锤设备平台上的空气锤对铝材料击打，直至使铝材料找平、正、反表面、侧壁光滑即可。
采用本发明方法锻造后的铝材料内部晶粒大小平均在2mm，铝材料整体硬度在123HB，而现有技术中铝材料的硬度为103-114HB。本发明具体选择的步骤(1)中的加热温度，确保铝材料在击打锻造过程中不会出现裂开现象，高于500℃，一是会增加成本维持高温条件，二是在高温条件下容易使铝材料出现裂开现象。超出/小于步骤(2)中所具体选择的击打力度，都会使铝材料内部晶粒排列混乱，从而得不到提高铝材料硬度的效果。
实施例三：本发明提供的一种锻造铝材料的方法，包括如下步骤：
(1)将铝材料进行加热处理；
(2)将经步骤(1)加热后的铝材料放置在锻打锤设备平台上，采用锻打锤设备平台上的空气锤，沿顺时针方向对铝材料进行击打；
(3)对经步骤(2)击打后的铝材料进行找平光滑处理即可。
优选的，所述步骤(1)中将铝材料加热至450℃。
进一步的所述步骤(2)中采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打，每次击打的力度以使铝材料下降2mm为准。采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打后，再对铝材料的侧壁进行击打，将铝材料的侧壁紧贴锻打锤设备平台，采用空气锤击打与紧贴锻打锤设备平台侧壁相对的另一侧壁，每次击打的力度以使侧壁下降2mm为准，采用相同的方法，逐一击打铝材料的侧壁。
所述步骤(3)中对铝材料进行找平光滑处理时，采用锻打锤设备平台上的空气锤对铝材料击打，直至使铝材料找平、正、反表面、侧壁光滑即可。
采用本发明方法锻造后的铝材料内部晶粒大小平均在2mm，铝材料整体硬度在120HB，而现有技术中铝材料的硬度为103-114HB。本发明具体选择的步骤(1)中的加热温度，确保铝材料在击打锻造过程中不会出现裂开现象，高于/小于这个温度，都会使铝材料容易出现裂开现象。超出/小于步骤(2)中所具体选择的击打力度，都会使铝材料内部晶粒排列混乱，从而得不到提高铝材料硬度的效果。
实施例四：本发明提供的一种锻造铝材料的方法，包括如下步骤：
(1)将铝材料进行加热处理；
(2)将经步骤(1)加热后的铝材料放置在锻打锤设备平台上，采用锻打锤设备平台上的空气锤，沿顺时针方向对铝材料进行击打；
(3)对经步骤(2)击打后的铝材料进行找平光滑处理即可。
优选的，所述步骤(1)中将铝材料加热至480℃。
进一步的所述步骤(2)中采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打，每次击打的力度以使铝材料下降2mm为准。采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打后，再对铝材料的侧壁进行击打，将铝材料的侧壁紧贴锻打锤设备平台，采用空气锤击打与紧贴锻打锤设备平台侧壁相对的另一侧壁，每次击打的力度以使侧壁下降2mm为准，采用相同的方法，逐一击打铝材料的侧壁。
所述步骤(3)中对铝材料进行找平光滑处理时，采用锻打锤设备平台上的空气锤对铝材料击打，直至使铝材料找平、正、反表面、侧壁光滑即可。
采用本发明方法锻造后的铝材料内部晶粒大小平均在2mm，铝材料整体硬度在117HB，而现有技术中铝材料的硬度为103-114HB。本发明具体选择的步骤(1)中的加热温度，确保铝材料在击打锻造过程中不会出现裂开现象，高于/小于这个温度，都会使铝材料容易出现裂开现象。超出/小于步骤(2)中所具体选择的击打力度，都会使铝材料内部晶粒排列混乱，从而得不到提高铝材料硬度的效果。
实施例五：本发明提供的一种锻造铝材料的方法，包括如下步骤：
(1)将铝材料进行加热处理；
(2)将经步骤(1)加热后的铝材料放置在锻打锤设备平台上，采用锻打锤设备平台上的空气锤，沿顺时针方向对铝材料进行击打；
(3)对经步骤(2)击打后的铝材料进行找平光滑处理即可。
优选的，所述步骤(1)中将铝材料加热至400℃。
进一步的所述步骤(2)中采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打，每次击打的力度以使铝材料下降2mm为准。采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打后，再对铝材料的侧壁进行击打，将铝材料的侧壁紧贴锻打锤设备平台，采用空气锤击打与紧贴锻打锤设备平台侧壁相对的另一侧壁，每次击打的力度以使侧壁下降2mm为准，采用相同的方法，逐一击打铝材料的侧壁。
所述步骤(3)中对铝材料进行找平光滑处理时，采用锻打锤设备平台上的空气锤对铝材料击打，直至使铝材料找平、正、反表面、侧壁光滑即可。
采用本发明方法锻造后的铝材料内部晶粒大小平均在2mm，铝材料整体硬度在118HB，而现有技术中铝材料的硬度为103-114HB。本发明具体选择的步骤(1)中的加热温度，确保铝材料在击打锻造过程中不会出现裂开现象，高于/小于这个温度，都会使铝材料容易出现裂开现象。超出/小于步骤(2)中所具体选择的击打力度，都会使铝材料内部晶粒排列混乱，从而得不到提高铝材料硬度的效果。
经过本发明锻造的铝材料内部晶粒电子图参照图2所示，图1为现有技术中铝材料内部晶粒电子图，经现有技术锻造方法得到的图1中的铝材料，内部晶粒混乱，有大有小并且分布不均匀，经过测试硬度达到103-114HB，而经本发明方法得到的图2所示的铝材料内部晶粒大小平均在1-2mm，并且排布非常均匀，经测试硬度能够达到116-123HB。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种锻造铝材料的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)将铝材料进行加热处理；
(2)将经步骤(1)加热后的铝材料放置在锻打锤设备平台上，采用锻打锤设备平台上的空气锤，沿顺时针方向对铝材料进行击打；
(3)对经步骤(2)击打后的铝材料进行找平光滑处理即可。
2.根据权利要求1所述的锻造铝材料的方法，其特征在于，所述步骤(1)中将铝材料加热至360-500℃。
3.根据权利要求1所述的锻造铝材料的方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打，每次击打的力度以使铝材料下降1-3mm为准。
4.根据权利要求3所述的锻造铝材料的方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用空气锤对铝材料的正、反表面进行击打后，再对铝材料的侧壁进行击打，将铝材料的侧壁紧贴锻打锤设备平台，采用空气锤击打与紧贴锻打锤设备平台侧壁相对的另一侧壁，每次击打的力度以使侧壁下降1-2mm为准，采用相同的方法，逐一击打铝材料的侧壁。
5.根据权利要求1所述的锻造铝材料的方法，其特征在于，所述步骤(3)中对铝材料进行找平光滑处理时，采用锻打锤设备平台上的空气锤对铝材料击打，直至使铝材料找平、正、反表面、侧壁光滑即可。
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