CN110079704A - 一种再生耐磨变形铝合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种再生耐磨变形铝合金及其制备方法;再生变形耐磨铝合金以6000系废杂铝合金为主要原料,其成分按重量百分比含有:0.6~1.0%Si;1.0~1.5%Mg;0.8~1.2%Fe;0.6~1.0%Mn;0.6‑0.8%Cu;0.1~0.3%Zn;0.1~0.4%RE;0.03~0.08%Sr;余量为铝;该制备方法包括6000系废杂铝合金熔炼、合金成分调整、铸造成型、均匀化热处理、轧制成型和固溶时效处理。所得再生耐磨变形铝合金的热裂敏感系数1.3‑1.5,摩擦系数为0.32‑0.38;同时具有降低的热裂倾向与较高的耐磨性,解决了6000系铝合金材料难以兼顾热裂倾向与耐磨性技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种再生耐磨变形铝合金及其制备方法,尤其涉及基于富Fe和Cu的废杂6000系铝合金再生制备耐磨的变形铝合金。
背景技术
铝及其铝合金具有易加工、低密度、导电性和抗蚀性好等优点,具有广泛的应用前景。铝已成为当今世界消耗量最大的有色金属,每年铝制品报废的铝合金总量约占全球铝市场总需求量的一半,废杂铝的回收利用具有能耗低,可实现资源循环再生利用等显著优势,对铝合金产业发展具有重要意义。
在常见的废杂铝中,以6000系为代表Al-Si-Mg变形铝合金最为广泛,主要应用在建筑型材、汽车车身部件等领域,其中又以6061和6063最为普遍。因回收的废杂铝来源复杂,品种多,精确分类较难,除杂去污所需成本较高,使得再生铝成分难以控制。此外,铝制品使用中常与Fe和Cu基部件配合或利用Fe基连接件进行组装,在废杂铝回收拆分过程中无法有效去除。因此,再生铝合金最为显著的成分特点是其Fe和Cu含量较高。此外Cr、Sn、Ti等杂质元素的含量也较高,同时熔体中往往存在粗大夹杂、合金相粗大、气体含量高等实际问题,使得再生铝合金的保级利用技术难度大,回收后的再生铝合金其力学性能显著降低。此外更为重要的问题是,在Fe和Cu的含量显著超标,而Fe和Cu又是导致铝合金热裂缺陷的重要有害元素,因此在制造过程中,再生铝合金的热裂倾向很大,生产成品率较低,制造成本高。
再生铝中Fe含量高,容易形成粗大硬脆的富铁相,恶化材料的力学性能。中国发明专利申请201310545026.X公开了一种再生铝的除铁方法,往再生铝熔体中加入Al-B和Al-Mn中间合金,在机械振动下铸造冷却,可是富铁相在合金凝固过程中发生沉降,有效去除再生铝中的富铁相。但富铁相的硬度高,若能有效变质并控制富铁相形态并发挥其强化作用应有利于铝合金耐磨性能的改善。中国发明专利申请201611080903.0公开了一种耐磨铝合金。其成分按重量百分比含有:10~12%Si;8~12%Mg;0.8~1.6%Fe;0.3~0.7%Mn;0.3~0.7%Cr;0.05~0.1%Sr;余量为铝。该合金利用A356铸造铝合废旧制品为原材料,首先熔化并加入Al-20%Si和纯Mg进行合金化,生成高含量的Mg2Si,采用Mn-Cr复合变质富Fe相形态,Mg2Si和富铁相协同作为增强体发挥耐磨作用。6000系铝合金的硬度与耐磨性较低,现有技术文献(吴跃.合金元素及热处理工艺对Al-Mg-Si-Cu合金组织与性能的影响[D].2015.)公开了一种提高铝6061铝合金耐磨性的方法,通过提高6061铝合金中Cu含量,增加合金的弥散强化相,使得合金的硬度及耐磨性显著提高。然而一般铝合金中的弥散强化相的凝固温度较低,属于合金整体凝固过程中的后凝固相,扩大了合金的凝固区间,使凝固方式转变为晶粒不规则长大的糊状凝固,在温度下降到液相线以下后,容易结成枝晶网络,降低熔体流动性,提高其热裂倾向。因此6000系铝合金中提高耐磨性与降低热裂倾向存在矛盾关系。
如现有的技术文献(乐启炽,李浩宇,柏媛媛,et al.铝合金凝固收缩行为研究[J].东北大学学报(自然科学版),2015,36(5):646-650.)公开了6061变形铝合金的热裂敏感系数(CSC)的值为1.4,具有较低的热裂倾向。而另一技术文献(夏天东,彭芳庆,赵文军,et al.几种变形铝合金与不锈钢干摩擦性能的研究[J].热加工工艺,2010,39(22):53-56.)公开的6061变形铝合金摩擦系数为0.43,相对较高。
总体而言,6061铝合金中由于其强化相较少,材料的力学性能与耐磨性较低,另一方面其凝固区间小,具有较好的流动性与较低的热裂倾向。现有技术难以兼顾6000系铝合金的耐磨性与热裂倾向。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足,本发明提供一种具有热烈倾向较小,耐磨性显著提高的,生产成本较低的6000系再生耐磨变形铝合金及其制备方法。
本发明以基于废杂6000系变形铝合金为主要原材料,通过铸造组织控制、元素调整,开发获得具有较低热裂倾向,时效强化效果显著,耐磨性能优异的再生耐磨变形铝合金及其制备方法。该耐磨铝合金可用于轻工制造业(制衣、制鞋等)领域耐磨模具制造。
本发明方法中的再生铝合金成分按重量百分比含有:0.6~1.0%Si;1.0~1.4%Mg;0.8~1.2%Fe;0.6~1.0%Mn;0.1~0.4%RE;0.03~0.05%Sr;0.6~0.9%Cu;0.1~0.3%Zn;余量为铝。变质过后对材料进行轧制变形和热处理,与现有再生铝相比,本发明的再生铝合金力学性能改善,特别是其耐磨性能显著提升,热裂倾向较小,有利于提高成品率,降低生产成本。
本发明的目的通过如下技术方案实现:
一种再生变形耐磨铝合金,以6000系废杂铝合金为主要原料,其成分按重量百分比含有:
0.6~1.0%Si;
1.0~1.5%Mg;
0.8~1.2%Fe;
0.6~1.0%Mn;
0.6~0.8%Cu;
0.1~0.3%Zn;
0.1~0.4%RE;
0.03~0.08%Sr;
余量为铝
其中RE为Ce和La两者的混合稀土。
该再生变形耐磨铝合金的热裂敏感系数1.3-1.5,摩擦系数为0.32-0.38,轧制热处理态条件下合金的硬度为124-130HB;同时具有降低的热裂倾向与较高的耐磨性。
所述的再生变形耐磨铝合金的制备方法,包括以下步骤:
1)废杂铝合金熔炼:对于6000系废杂铝合金制品进行分拣、称量、熔炼,然后进行熔体精炼处理,精炼温度为680~720℃;
2)合金成分调整:根据成分按重量百分比,通过向步骤1)熔化的再生铝合金熔体中添加Al-20%Mn、Al-50%Mg、Al-20%Fe、Al-10%RE和Al-10%Sr中间合金进行成分调整;其中RE为含Ce和La的混合稀土;熔化后吹入氮气搅拌至合金成分均匀,静置保温后得到成分调整的再生铝合金;
3)铸造成型:对步骤2)制备的合金熔体普通金属型铸造成型,获得铝合金铸造板材;
4)均匀化热处理:对经步骤3)铸造成型的铝合金板材置于电阻炉进行均匀化处理;
5)轧制成型:对经步骤4)均匀化热处理后的铝合金板材进行多道次轧制;
6)固溶时效处理:将步骤5)轧制后的再生铝合金板材进行固溶时效处理。
为进一步实现本发明目的,优选地,步骤1)所述的精炼处理的静置保温时间为30~60min。
优选地,步骤2)所述的搅拌的时间为20~30min。
优选地,步骤2)所述的静置保温的时间为2~4h。
优选地,步骤4)所述的均匀化处理的工艺为:温度490~510℃,保温时间8~12h。
优选地,步骤5)所述的轧制的工艺为:每道次变形量5%,总变形量控制为50~90%。
优选地,步骤6)所述的固溶时效处理的工艺为:在电阻炉中经530~550℃保温3~6h后进行固溶处理,出炉水冷,再经170~200℃保温8~12h后出炉空冷。
相对于现有技术,本发明具有如下优点和有益效果:
(1)本发明所得再生耐磨变形铝合金的热裂敏感系数1.3-1.5,摩擦系数为0.32-0.38;同时具有降低的热裂倾向与较高的耐磨性,解决了6000系铝合金材料难以兼顾热裂倾向与耐磨性技术难题。
(2)本发明利用多元复合变质,细化再生铝合金中富铁相,缩短合金凝固区间,同步实现再生铝合金热裂倾向下降和耐磨性能提升。
(3)本发明的耐磨变形铝合金可用于轻工行业的模具制造,相比于传动的材料模具钢,本发明合金具有容易加工成型、成本低廉等特点。
(4)本发明的耐磨铝合金是在6000系废杂铝合金基础上进行成分调整,成分易于控制,可实现工业化批量生产。
(5)本发明的耐磨变形铝合金直接利用6000系废杂铝合金再生获得,可实现废弃资源高品质化利用。
附图说明
图1为对比例中再生铝合金的铸态光学显微组织。
图2为对比例中再生铝合金经轧制并热处理后的光学显微组织。
图3为实施例1中再生铝合金的铸态光学显微组织。
图4为实施例1中再生铝合金经轧制并热处理后的光学显微组织。
具体实施方式
为更好地理解本发明,下面结合附图和实施例以及对比例对本发明作进一步的说明,但本发明的实施方式不限如此。
本发明选择6000系废杂铝合金为原材料,经熔炼、铸造、均匀化、轧制和热处理态处理,并测试组织性能,作为对比例。需要说明的是,对比例的目的仅仅在于更好地理解本发明的技术特点和有益效果。
对比例
本对比例以6000系废杂变形铝合金制品为原材料,经简单分拣并打包后投入熔炼铝熔炼,然后经铸造成型,均匀化热处理,轧制成型和固溶时效处理制备获得再生铝合金板材。直接从熔体取样测试其成分,合金的组成及其质量百分比为:Fe:1.05%,Si:0.67%,Mn:0.32%,Mg:0.75%,Cu:0.72%,Zn:0.31%,余量为Al。
本对比例所述的再生铝合金的制备方法,制备工艺过程及其参数如下:
(1)废杂铝合金熔炼:对于6000x系废杂铝合金制品进行分拣、称量、熔炼,然后进行熔体精炼处理。利用氮气喷吹法加入精炼剂和除渣剂进行精炼除渣,控制处理温度为700℃,处理后静置保温60min,得到再生铝合金熔体。
(2)铸造成型:将铝熔体浇注进普通金属型铸造成型,模具预热温度为200~300℃。(3)
均匀化热处理:对经步骤2铸造成型的铝合金板材置于电阻炉进行均匀化处理处理温度为500℃,保温时间为10h。
(4)轧制成型:对经步骤3均匀化处理后的铝合金板材进行多道次轧制,每道次变形量5%,总变形量70%。
(5)固溶时效处理:将步骤4轧制后的再生铝合金板材进行固溶时效处理,工艺为:在电阻炉中经540℃中保温5h后进行固溶处理,出炉水冷,再经180℃保温6h后出炉空冷。
为了说明合金的组织和性能特性,对本对比例中的合金制备了金相试样进行组织观察,并利用HB3000型布氏硬度计测试合金的硬度值;利用凝固热分析仪测量合金凝固冷却曲线,根据Clyne-Davies模型(Clyne T W,Davies G J.Influence of composition onsolidification cracking susceptibility in binary alloy systems[J].BritishFoundryman,1981,74:65-73.)计算合金的热裂敏感系数。同时制备了摩擦磨损试样,在M-2000型摩擦磨损试验机上测试合金耐磨性能,其中试样尺寸为10mm×10mm×10mm,载荷为200N,转速为200r/min,摩擦副材质为2Cr13,表面硬度为HV86-92,直径为45mm,磨损时间为2h。
图1为本对比例中再生铝合金的铸态光学显微组织,合金中存在粗大骨骼状的富Fe相。图2为本对比例中再生铝合金经轧制并热处理后的光学显微组织。经轧制并热处理后,铸态的粗大Fe相部分破碎,组织更加细小致密。经测量,再生铝合金的铸态硬度为48.9HB,热裂敏感系数为2.1,热处理态再生铝合金硬度为110.3HB,平均摩擦系数为0.49。
实施例1
本实施例是在对比例的基础上,对6000系再生铝合金熔体进行成分调控,调控所用的原材料包括:Al-20%Mn、Al-50%Mg、Al-10%RE和Al-10%Sr中间合金,其中RE为含Ce和La的混合稀土(Ce/La质量比为6/4)。合金的组成及其质量百分比为:Fe:1.1%,Si:0.8%,Mn:0.8%,Mg:1.2%,Cu:0.7%,Zn:0.25%,RE:0.2%,Sr:0.05%,余量为Al。
本实施例中合金的熔炼和制备工艺过程包括以下步骤:废杂铝合金熔炼、合金成分调整、铸造成型、均匀化热处理、轧制成型和固溶时效处理。与对比例相比,增加了合金成分调整。具体过程和工艺参数如下:
(1)废杂铝合金熔炼:对于6000系废杂铝合金制品进行分拣、称量、熔炼,然后进行熔体精炼处理。进行精炼除渣,控制处理温度为700℃,处理后静置保温60min,得到再生铝合金熔体。
(2)合金成分调整:根据设定好的成分配比,通过向步骤1熔化的再生铝合金熔体中添加Al-20%Mn、Al-50%Mg、Al-20%Fe、Al-10%RE和Al-10%Sr中间合金进行成分调整。熔化后吹入氮气搅拌至合金成分均匀,搅拌20min,静置保温4h,得到成分调整的再生铝合金。
(3)铸造成型:将铝熔体浇注进普通金属型铸造成型,模具预热温度为200~300℃。
(4)均匀化热处理:对经步骤3铸造成型的铝合金板材置于电阻炉进行均匀化处理,处理温度为500℃,保温时间为10h。
(5)轧制成型:对经步骤4均匀化处理后的铝合金板材进行多道次轧制,每道次变形量5%,总变形量90%。
(6)固溶时效处理:将步骤5轧制后的再生铝合金板材进行固溶时效处理,工艺为:在电阻炉中经540℃中保温5h后进行固溶处理,出炉水冷,再经180℃保温10h后出炉空冷。
测试经成分调整的再生铝合金铸态硬度、热裂敏感系数、轧制热处态的硬度、摩擦磨损性能。测试设备、方法和条件与对比例完全相同。图3为本实施例中再生铝合金铸态光学显微组织。可以看出中原来粗大骨骼状的富Fe相变成短棒状和颗粒状,分布更加均匀,对基体割裂作用降低。图4为本实施例1中再生铝合金经轧制并热处理后的光学显微组织。经轧制并热处理后,铸态的粗大Fe相基本完全破碎,组织更加细小致密。经测量,实施例1合金铸态硬度为63.5HB,热裂敏感系数为1.2,轧制热处理态条件下合金的硬度为130HB,平均摩擦系数为0.36。
与对比例中的原再生铝相比,实施例1的铸态硬度提高30.0%,轧制热处理态硬度提高了17.9%。摩擦系数降低了26.5%,耐磨性能有所提升;热裂敏感系数降低了42.9%,合金的热裂倾向显著降低。
本实施例对改善热裂倾向和力学性能的基本原理阐述如下:再生铝中Fe、Cu等杂质元素含量高,存在硬度较低与热裂严重等问题。其中Fe元素在铝熔体中容易形成粗大硬脆的Al-Si-Fe和Al13Fe4等富铁相,降低了再生铝合金的硬度和耐磨性。而杂质元素Cu一方面在铝合金中可生成Al2Cu增强相,提高合金硬度;另一方面扩大了合金的凝固区间,使其流动性降低,热烈倾向增大,使得铝合金板材成品率低。
现有技术中,主流的降低再生铝合金热裂倾向的方法为:通过熔体净化的手段,降低再生铝合金中的杂质元素含量,抑制低温凝固相的生成,获得良好的流动性,降低热裂倾向。然而6000系铝合金中的主要弥散强化相属于低温凝固相,扩大了合金的凝固区间,提高其热裂倾向。主流的6000系铝合金在降低其热裂倾向的同时往往会牺牲其耐磨性,如现有的技术文献(乐启炽,李浩宇,柏媛媛,et al.铝合金凝固收缩行为研究[J].东北大学学报(自然科学版),2015,36(5):646-650.)公开了6061变形铝合金的热裂敏感系数(CSC)的值为1.4,具有较低的热裂倾向。而另一技术文献(夏天东,彭芳庆,赵文军,et al.几种变形铝合金与不锈钢干摩擦性能的研究[J].热加工工艺,2010,39(22):53-56.)公开的6061变形铝合金摩擦系数为0.43,相对较高。6061铝合金的成分如表1所示。
表1 6061铝合金成分
Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Ti | Al |
0.4-0.8% | 0.7% | 0.15-0.4% | 0.15% | 0.8-1.2% | 0.04-0.35% | 0.25% | 0.15% | 余量 |
本发明的Mn-RE-Sr复合变质方案在有效细化富铁相提高合金耐磨性的同时降低其热裂倾向。Mn的原子半径与Fe的原子半径相近,可以置换富铁相中的部分Fe原子,形成Al-Si-Fe-Mn相,改变富铁相的生长方式,起到变质细化的作用。此外,本发明在Mn元素置换变质的基础上添加了Sr和RE元素。Sr能很好吸附在铝硅合金中Si原子表面,抑制硅相长大。同时Sr能使长针状富铁相破碎,从而细化其尺寸。而RE不仅作为一种表面活性元素,能吸附在富铁相表面,抑制其择优方向生长,而且RE能与再生铝中其他杂质元素相结合,净化熔体,减少气孔和氧化物夹杂。研究表明,RE在再生铝熔体中与Cu结合,生成Al-Cu-RE相,有效降低Cu元素对于热裂的危害性。RE与Sr可以进一步细化Mn变质后的Fe相,提高合金的耐磨性。相比于单一元素变质,Mn、RE、Sr三种元素复合添加于再生铝合金中,不仅可以进一步细化粗大组织(富铁相),提高合金耐磨性,而且可以明显合金的热裂倾向。
本实施例1中得到的铝合金与再生铝合金、6061铝合金的热裂敏感系数以及摩擦系数对比如表2所示。
表2性能对比
原再生铝合金 | 6061铝合金 | 实施例1 | |
热裂敏感系数 | 2.1 | 1.4 | 1.2 |
摩擦系数 | 0.49 | 0.43 | 0.36 |
由表2可知,本实施例所得到的6000系再生铝合金在热裂倾向显著降低同时,耐磨性也得到了提高,解决了现有技术中6000系铝合金难以兼顾热烈倾向与耐磨性的难题。该铝合金耐磨性满足轻工制造业(制衣、制鞋等)领域模具制造的要求,且低热裂倾向有利于提高产品成品率,降低生产成本。
实施例2
本实施例主要选择6000x废杂铝合金制品进行熔炼,并对熔体进行成分调控,调控所用的原材料包括:Al-20%Mn、Al-50%Mg、Al-10%RE和Al-10%Sr中间合金。合金的组成及其质量百分比为:Fe:1.2%,Si:0.6%,Mn:1.0%,Mg:1.5%,Cu:0.3%,Zn:0.1%,RE:0.1%,Sr:0.08%,余量为Al。
本实施例中合金的熔炼和制备工艺过程与实施例1相同。所不同的具体的工艺参数有差异。具体过程和工艺参数如下:
(1)废杂铝合金熔炼:对于6000系废杂铝合金制品进行分拣、称量、熔炼,然后进行熔体精炼处理。利用氮气喷吹法加入精炼剂和除渣剂进行精炼除渣,控制处理温度为680℃,处理后静置保温30min,得到再生铝合金熔体。
(2)合金成分调整:根据设定好的成分配比,通过向步骤1熔化的再生铝合金熔体中添加中间合金进行成分调整,所用中间合金种类与实施例1相同。熔化后吹入氮气搅拌至合金成分均匀,搅拌30min,静置保温2h,得到成分调整的再生铝合金。
(3)铸造成型:将铝熔体浇注进普通金属型铸造成型,模具预热温度为200~300℃
(4)均匀化热处理:对经步骤3铸造成型的铝合金板材置于电阻炉进行均匀化处理,处理温度为510℃,保温时间为8h。
(5)轧制成型:对经步骤4均匀化处理后的铝合金板材进行多道次轧制,每道次变形量5%,总变形量90%。
(6)固溶时效处理:将步骤5轧制后的再生铝合金板材进行固溶时效处理,工艺为:在电阻炉中经530℃中保温6h后进行固溶处理,出炉水冷,再经200℃保温8h后出炉空冷。
测试经成分调整的再生铝合金铸态硬度、热裂敏感系数、轧制热处态的硬度、摩擦磨损性能。测试设备、方法和条件与对比例完全相同。经测量,实施例1合金铸态硬度为61.2HB,热裂敏感系数为1.4,轧制热处理态条件下合金的硬度为124HB,平均摩擦系数为0.38。
与对比例中的原再生铝相比,实施例1的铸态硬度提高25.2%,轧制热处理态硬度提高了12.4%。摩擦系数降低了22.4%,耐磨性能有所提升;热裂敏感系数降低了33.3%,合金的热裂倾向显著降低。
实施例3
本实施例主要选择6000系废杂铝合金制品进行熔炼,并对熔体进行成分调控,调控所用的原材料与实施例1相同。合金的组成及其质量百分比为:Fe:0.8%,Si:1.0%,Mn:0.6%,Mg:1.0%,Cu:0.7%,Zn:0.3%,RE:0.4%,Sr:0.03%,余量为Al。
本实施例中合金的熔炼和制备工艺过程与实施例1相同。所不同的具体的工艺参数有差异。具体过程和工艺参数如下:
(1)废杂铝合金熔炼:对于6000系废杂铝合金制品进行分拣、称量、熔炼,然后进行熔体精炼处理。利用氮气喷吹法加入精炼剂和除渣剂进行精炼除渣,控制处理温度为720℃,处理后静置保温50min,得到再生铝合金熔体。
(2)合金成分调整:根据设定好的成分配比,通过向步骤1熔化的再生铝合金熔体中添加中间合金进行成分调整,所用中间合金种类与实施例1相同。熔化后吹入氮气搅拌至合金成分均匀,搅拌25min,静置保温3h,得到成分调整的再生铝合金。
(3)铸造成型:将铝熔体浇注进普通金属型铸造成型,模具预热温度为200~300℃
(4)均匀化热处理:对经步骤3铸造成型的铝合金板材置于电阻炉进行均匀化处理,处理温度为490℃,保温时间为12h。
(5)轧制成型:对经步骤4均匀化处理后的铝合金板材进行多道次轧制,每道次变形量5%,总变形量50%。
(6)固溶时效处理:将步骤5轧制后的再生铝合金板材进行固溶时效处理,工艺为:在电阻炉中经550℃中保温3h后进行固溶处理,出炉水冷,再经170℃保温12h后出炉空冷。
测试经成分调整的再生铝合金铸态硬度、热裂敏感系数、轧制热处态的硬度、摩擦磨损性能。测试设备、方法和条件与对比例完全相同。经测量,实施例1合金铸态硬度为58.4HB,热裂敏感系数为1.5,轧制热处理态条件下合金的硬度为128HB,平均摩擦系数为0.37。
与对比例中的原再生铝相比,实施例1的铸态硬度提高19.4%,轧制热处理态硬度提高了16.0%。摩擦系数降低了24.5%,耐磨性能有所提升;热裂敏感系数降低了28.6%,合金的热裂倾向显著降低。
表3对比和各实施例中合金的性能
对比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
铸态硬度(HB) | 48.9 | 63.5 | 61.2 | 58.4 |
热裂敏感系数 | 2.1 | 1.2 | 1.4 | 1.5 |
热处理态硬度(HB) | 110.3 | 130 | 124 | 128 |
摩擦系数 | 0.49 | 0.36 | 0.38 | 0.37 |
本发明的实施方式并不受所述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种再生变形耐磨铝合金,其特征在于,以6000系废杂铝合金为主要原料,其成分按重量百分比含有:
0.6~1.0%Si;
1.0~1.5%Mg;
0.8~1.2%Fe;
0.6~1.0%Mn;
0.6~0.8%Cu;
0.1~0.3%Zn;
0.1~0.4%RE;
0.03~0.08%Sr;
余量为铝
其中RE为Ce和La两者的混合稀土。
2.根据权利要求1所述的再生变形耐磨铝合金,其特征在于,该再生变形耐磨铝合金的热裂敏感系数1.3-1.5,摩擦系数为0.32-0.38,轧制热处理态条件下合金的硬度为124-130HB。
3.权利要求1所述的再生变形耐磨铝合金的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)废杂铝合金熔炼:对于6000系废杂铝合金制品进行分拣、称量、熔炼,然后进行熔体精炼处理,精炼温度为680~720℃;
2)合金成分调整:根据成分按重量百分比,通过向步骤1)熔化的再生铝合金熔体中添加Al-20%Mn、Al-50%Mg、Al-20%Fe、Al-10%RE和Al-10%Sr中间合金进行成分调整;其中RE为含Ce和La的混合稀土;熔化后吹入氮气搅拌至合金成分均匀,静置保温后得到成分调整的再生铝合金;
3)铸造成型:对步骤2)制备的合金熔体普通金属型铸造成型,获得铝合金铸造板材;
4)均匀化热处理:对经步骤3)铸造成型的铝合金板材置于电阻炉进行均匀化处理;
5)轧制成型:对经步骤4)均匀化热处理后的铝合金板材进行多道次轧制;
6)固溶时效处理:将步骤5)轧制后的再生铝合金板材进行固溶时效处理。
4.根据权利要求3所述的再生变形耐磨铝合金的制备方法,其特征在于,步骤1)所述的精炼处理的静置保温时间为30~60min。
5.根据权利要求3所述的再生变形耐磨铝合金的制备方法,其特征在于,步骤2)所述的搅拌的时间为20~30min。
6.根据权利要求3所述的再生变形耐磨铝合金的制备方法,其特征在于,步骤2)所述的静置保温的时间为2~4h。
7.根据权利要求3所述的再生变形耐磨铝合金的制备方法,其特征在于,步骤4)所述的均匀化处理的工艺为:温度490~510℃,保温时间8~12h。
8.根据权利要求3所述的再生变形耐磨铝合金的制备方法,其特征在于,步骤5)所述的轧制的工艺为:每道次变形量5%,总变形量控制为50~90%。
9.根据权利要求3所述的再生变形耐磨铝合金的制备方法,其特征在于,步骤6)所述的固溶时效处理的工艺为:在电阻炉中经530~550℃保温3~6h后进行固溶处理,出炉水冷,再经170~200℃保温8~12h后出炉空冷。
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