CN109913714B - 一种食品机械用合金连接件及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品机械技术领域，具体涉及一种食品机械用合金连接件及其制备工艺，所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.1％‑0.5％、Cu：0.5％‑1.5％、Mg：0.5％‑1.5％、Zn：0.5％‑1.5％、Si：0.06％‑0.10％、Mn：0.08％‑0.12％、Cr：0.04％‑0.08％、Ti：0.05％‑0.09％、B：0.06％‑0.10％、V：0.15％‑0.25％，余量为Al。本发明的合金连接件具有很强的硬度、很好的韧性和导电性，还具有优良的导热性、抗蚀性、抗腐蚀性和抗蠕变性能，能够满足连接件的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及食品机械技术领域，具体涉及一种食品机械用合金连接件及其制备工艺。
背景技术
食品机械是指把食品原料加工成食品过程中所应用的机械设备和装置，食品机械主要可以分为食品加工机械、包装设备两大类，食品加工机械包括筛选与清洗机械、粉碎与切割机械、搅拌均匀与均质机械、成型机械、分离机械、蒸发与浓缩机械、干燥机械、烘烤机械、冷冻机械、挤压膨化机械、输送机械等。
合金连接件是食品机械中必不可少的零部件之一，因此，合金连接件的性能影响着食品机械的使用效果和使用寿命，而现有的合金连接件性能欠佳，影响了合金连接件的使用。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种食品机械用合金连接件，该合金连接件具有很强的硬度、很好的韧性和导电性，还具有优良的导热性、抗蚀性、抗腐蚀性和抗蠕变性能，能够满足连接件的使用要求。
本发明的另一目的在于提供一种食品机械用合金连接件的制备工艺，该制备工艺可以提高合金连接件的导电性能和机械物理性能，步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模化工业生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种食品机械用合金连接件，所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.1％-0.5％、Cu：0.5％-1.5％、Mg：0.5％-1.5％、Zn：0.5％-1.5％、Si：0.06％-0.10％、Mn：0.08％-0.12％、Cr：0.04％-0.08％、Ti：0.05％-0.09％、B：0.06％-0.10％、V：0.15％-0.25％，余量为Al。
本发明的合金连接件通过采用上述元素，并严格控制各元素的重量百分比，制得的合金连接件具有很强的硬度、很好的韧性和导电性，还具有优良的导热性、抗蚀性、抗腐蚀性和抗蠕变性能，能够满足连接件的使用要求。
本发明的合金连接件添加了微量的Ti元素起到细化晶粒的作用，以便在后续加工中，晶粒度达到设定要求。并根据高压送变电电力行业对材料性能的要求，合理划定合金成分，在后续加工中，能保证棒材合格率达到98％以上。
优选的，所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.2％-0.4％、Cu：0.8％-1.2％、Mg：0.8％-1.2％、Zn：0.8％-1.2％、Si：0.07％-0.09％、Mn：0.09％-0.11％、Cr：0.05％-0.07％、Ti：0.06％-0.08％、B：0.07％-0.09％、V：0.18％-0.22％，余量为Al。
更为优选的，所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.3％、Cu：1％、Mg：1％、Zn：1％、Si：0.08％、Mn：0.1％、Cr：0.06％、Ti：0.07％、B：0.08％、V：0.2％，余量为Al。
优选的，所述合金连接件还包括：W：0.6％-1.0％、Zr：0.06％-0.10％和Y：0.06％-0.10％。本发明的合金连接件通过采用上述元素，制得的合金连接件强度较好，耐腐蚀性能优良，还具有加工性能极佳、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、抗氧化效果极佳等优良特点。
优选的，所述合金连接件还包括：Sc：0.01％-0.05％、As：0.001％-0.005％和Sr：0.001％-0.005％。本发明的合金连接件通过采用上述元素，制得的合金连接件强度较好，耐腐蚀性能优良，还具有加工性能极佳、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、抗氧化效果极佳等优良特点。
优选的，所述合金连接件还包括：Yb：0.01％-0.05％、Sn：0.08％-0.16％和Hf：0.006％-0.010％。本发明的合金连接件通过采用上述元素，制得的合金连接件强度较好，耐腐蚀性能优良，还具有加工性能极佳、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、抗氧化效果极佳等优良特点。
一种食品机械用合金连接件的制备方法，包括如下步骤：
(1)按合金连接件的组成元素铸造铝合金圆铸锭；
(2)将铝合金圆铸锭进行均匀化处理，空冷至室温，制备挤压用毛料锭；
(3)将制备完毕的毛料锭加热至440-520℃，挤压，得到棒料；
(4)将挤压后的棒料进行淬火处理，空冷至室温；
(5)将淬火处理后的棒料进行时效处理，空冷至室温，食品机械用合金连接件。
优选的，所述步骤(2)中，均匀化处理的温度为520-580℃，时间为6-10h。本发明通过将均匀化处理的温度控制在520-580℃，时间控制在6-10h，可以提高合金连接件的导电性能。
优选的，所述步骤(4)中，淬火处理的温度为480-560℃，时间为3-5h。本发明通过将淬火处理的温度控制在480-560℃，时间控制在3-5h，可以提高合金连接件的机械物理性能。
优选的，所述步骤(5)中，时效处理的温度为160-200℃，时间为4-12h。本发明通过将时效处理的温度控制在160-200℃，时间控制在4-12h，可以提高合金连接件的机械物理性能。
本发明的有益效果在于：本发明的合金连接件具有很强的硬度、很好的韧性和导电性，还具有优良的导热性、抗蚀性、抗腐蚀性和抗蠕变性能，能够满足连接件的使用要求。
本发明的制备工艺通过采用均匀化处理，可以提高合金连接件的导电性能；通过采用淬火处理和时效处理，可以提高合金连接件的机械物理性能，步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模化工业生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种食品机械用合金连接件，所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.1％、Cu：0.5％、Mg：0.5％、Zn：0.5％、Si：0.06％、Mn：0.08％、Cr：0.04％、Ti：0.05％、B：0.06％、V：0.15％，余量为Al。
所述合金连接件还包括：W：0.6％、Zr：0.06％和Y：0.06％。
所述合金连接件还包括：Sc：0.01％、As：0.001％和Sr：0.001％。
所述合金连接件还包括：Yb：0.01％、Sn：0.08％和Hf：0.006％。
一种食品机械用合金连接件的制备方法，包括如下步骤：
(1)按合金连接件的组成元素铸造铝合金圆铸锭；
(2)将铝合金圆铸锭进行均匀化处理，空冷至室温，制备挤压用毛料锭；
(3)将制备完毕的毛料锭加热至440℃，挤压，得到棒料；
(4)将挤压后的棒料进行淬火处理，空冷至室温；
(5)将淬火处理后的棒料进行时效处理，空冷至室温，食品机械用合金连接件。
所述步骤(2)中，均匀化处理的温度为520℃，时间为10h。
所述步骤(4)中，淬火处理的温度为480℃，时间为5h。
所述步骤(5)中，时效处理的温度为160℃，时间为12h。
实施例2
一种食品机械用合金连接件，所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.2％、Cu：0.8％、Mg：0.8％、Zn：0.8％、Si：0.07％、Mn：0.09％、Cr：0.05％、Ti：0.06％、B：0.07％、V：0.18％，余量为Al。
所述合金连接件还包括：W：0.7％、Zr：0.07％和Y：0.07％。
所述合金连接件还包括：Sc：0.02％、As：0.002％和Sr：0.002％。
所述合金连接件还包括：Yb：0.02％、Sn：0.1％和Hf：0.007％。
一种食品机械用合金连接件的制备方法，包括如下步骤：
(1)按合金连接件的组成元素铸造铝合金圆铸锭；
(2)将铝合金圆铸锭进行均匀化处理，空冷至室温，制备挤压用毛料锭；
(3)将制备完毕的毛料锭加热至460℃，挤压，得到棒料；
(4)将挤压后的棒料进行淬火处理，空冷至室温；
(5)将淬火处理后的棒料进行时效处理，空冷至室温，食品机械用合金连接件。
所述步骤(2)中，均匀化处理的温度为540℃，时间为9h。
所述步骤(4)中，淬火处理的温度为500℃，时间为4.5h。
所述步骤(5)中，时效处理的温度为170℃，时间为10h。
实施例3
一种食品机械用合金连接件，所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.3％、Cu：1％、Mg：1％、Zn：1％、Si：0.08％、Mn：0.1％、Cr：0.06％、Ti：0.07％、B：0.08％、V：0.2％，余量为Al。
所述合金连接件还包括：W：0.8％、Zr：0.08％和Y：0.08％。
所述合金连接件还包括：Sc：0.03％、As：0.003％和Sr：0.003％。
所述合金连接件还包括：Yb：0.03％、Sn：0.12％和Hf：0.008％。
一种食品机械用合金连接件的制备方法，包括如下步骤：
(1)按合金连接件的组成元素铸造铝合金圆铸锭；
(2)将铝合金圆铸锭进行均匀化处理，空冷至室温，制备挤压用毛料锭；
(3)将制备完毕的毛料锭加热至480℃，挤压，得到棒料；
(4)将挤压后的棒料进行淬火处理，空冷至室温；
(5)将淬火处理后的棒料进行时效处理，空冷至室温，食品机械用合金连接件。
所述步骤(2)中，均匀化处理的温度为550℃，时间为8h。
所述步骤(4)中，淬火处理的温度为520℃，时间为4h。
所述步骤(5)中，时效处理的温度为180℃，时间为8h。
实施例4
一种食品机械用合金连接件，所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.4％、Cu：1.2％、Mg：1.2％、Zn：1.2％、Si：0.09％、Mn：0.11％、Cr：0.07％、Ti：0.08％、B：0.09％、V：0.22％，余量为Al。
所述合金连接件还包括：W：0.9％、Zr：0.09％和Y：0.09％。
所述合金连接件还包括：Sc：0.04％、As：0.004％和Sr：0.004％。
所述合金连接件还包括：Yb：0.04％、Sn：0.14％和Hf：0.009％。
一种食品机械用合金连接件的制备方法，包括如下步骤：
(1)按合金连接件的组成元素铸造铝合金圆铸锭；
(2)将铝合金圆铸锭进行均匀化处理，空冷至室温，制备挤压用毛料锭；
(3)将制备完毕的毛料锭加热至500℃，挤压，得到棒料；
(4)将挤压后的棒料进行淬火处理，空冷至室温；
(5)将淬火处理后的棒料进行时效处理，空冷至室温，食品机械用合金连接件。
所述步骤(2)中，均匀化处理的温度为560℃，时间为7h。
所述步骤(4)中，淬火处理的温度为540℃，时间为3.5h。
所述步骤(5)中，时效处理的温度为190℃，时间为6h。
实施例5
一种食品机械用合金连接件，所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.5％、Cu：1.5％、Mg：1.5％、Zn：1.5％、Si：0.10％、Mn：0.12％、Cr：0.08％、Ti：0.09％、B：0.10％、V：0.25％，余量为Al。
所述合金连接件还包括：W：1.0％、Zr：0.10％和Y：0.10％。
所述合金连接件还包括：Sc：0.05％、As：0.005％和Sr：0.005％。
所述合金连接件还包括：Yb：0.05％、Sn：0.16％和Hf：0.010％。
一种食品机械用合金连接件的制备方法，包括如下步骤：
(1)按合金连接件的组成元素铸造铝合金圆铸锭；
(2)将铝合金圆铸锭进行均匀化处理，空冷至室温，制备挤压用毛料锭；
(3)将制备完毕的毛料锭加热至520℃，挤压，得到棒料；
(4)将挤压后的棒料进行淬火处理，空冷至室温；
(5)将淬火处理后的棒料进行时效处理，空冷至室温，食品机械用合金连接件。
所述步骤(2)中，均匀化处理的温度为580℃，时间为6h。
所述步骤(4)中，淬火处理的温度为560℃，时间为3h。
所述步骤(5)中，时效处理的温度为200℃，时间为4h。
经测试，本发明制得的合金连接件的抗拉强度可以达到260MPa以上，屈服强度可以达到240MPa以上，延伸率可以达到40％以上，硬度可以达到85HB以上，电导率可以达到60％以上(IACS)，晶粒度可以达到3级以下。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种食品机械用合金连接件的制备方法，其特征在于：所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.1％-0.5％、Cu：0.5％-1.5％、Mg：0.5％-1.5％、Zn：0.5％-1.5％、Si：0.06％-0.10％、Mn：0.08％-0.12％、Cr：0.04％-0.08％、Ti：0.05％-0.09％、B：0.06％-0.10％、V：0.15％-0.25％，余量为Al；
所述合金连接件还包括：W：0.6％-1.0％、Zr：0.06％-0.10％和Y：0.06％-0.10％；
制备方法，包括如下步骤：
(1)按合金连接件的组成元素铸造铝合金圆铸锭；
(2)将铝合金圆铸锭进行均匀化处理，空冷至室温，制备挤压用毛料锭；
(3)将制备完毕的毛料锭加热至440-520℃，挤压，得到棒料；
(4)将挤压后的棒料进行淬火处理，空冷至室温；
(5)将淬火处理后的棒料进行时效处理，空冷至室温，食品机械用合金连接件。
2.根据权利要求1所述的一种食品机械用合金连接件的制备方法，其特征在于：所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.2％-0.4％、Cu：0.8％-1.2％、Mg：0.8％-1.2％、Zn：0.8％-1.2％、Si：0.07％-0.09％、Mn：0.09％-0.11％、Cr：0.05％-0.07％、Ti：0.06％-0.08％、B：0.07％-0.09％、V：0.18％-0.22％，余量为Al。
3.根据权利要求1所述的一种食品机械用合金连接件的制备方法，其特征在于：所述合金连接件包括如下重量百分比的元素：Fe：0.3％、Cu：1％、Mg：1％、Zn：1％、Si：0.08％、Mn：0.1％、Cr：0.06％、Ti：0.07％、B：0.08％、V：0.2％，余量为Al。
4.根据权利要求1所述的一种食品机械用合金连接件的制备方法，其特征在于：所述合金连接件还包括：Sc：0.01％-0.05％、As：0.001％-0.005％和Sr：0.001％-0.005％。
5.根据权利要求1所述的一种食品机械用合金连接件的制备方法，其特征在于：所述合金连接件还包括：Yb：0.01％-0.05％、Sn：0.08％-0.16％和Hf：0.006％-0.010％。
6.根据权利要求1所述的一种食品机械用合金连接件的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，均匀化处理的温度为520-580℃，时间为6-10h。
7.根据权利要求1所述的一种食品机械用合金连接件的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，淬火处理的温度为480-560℃，时间为3-5h。
8.根据权利要求1所述的一种食品机械用合金连接件的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，时效处理的温度为160-200℃，时间为4-12h。
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