CN110904365A - 新型3系铝合金及其制备方法 - Google Patents

新型3系铝合金及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110904365A
CN110904365A CN201911181701.9A CN201911181701A CN110904365A CN 110904365 A CN110904365 A CN 110904365A CN 201911181701 A CN201911181701 A CN 201911181701A CN 110904365 A CN110904365 A CN 110904365A
Authority
CN
China
Prior art keywords
novel
aluminum alloy
series aluminum
aluminum
series
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201911181701.9A
Other languages
English (en)
Inventor
浦俭英
李其荣
吴桂兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asia Pacific Light Alloy (nantong) Technology Co Ltd
Original Assignee
Asia Pacific Light Alloy (nantong) Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asia Pacific Light Alloy (nantong) Technology Co Ltd filed Critical Asia Pacific Light Alloy (nantong) Technology Co Ltd
Priority to CN201911181701.9A priority Critical patent/CN110904365A/zh
Publication of CN110904365A publication Critical patent/CN110904365A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/005—Casting ingots, e.g. from ferrous metals from non-ferrous metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

本发明涉及一种新型3系铝合金及其制备方法，该新型3系铝合金包括以下质量百分比的成分：0.46％‑0.54％的硅；0.45％‑0.5％的铜；小于或等于0.25％的铁；1.25％‑1.35％的锰；小于或等于0.03％的镁；小于或等于0.04％的钛；小于或等于0.03％的铬；以及其余为铝。该制备方法包括以下步骤：按照上述新型3系铝合金称取原料；将原料加入熔炼炉中熔炼为铝液，铝液经过精炼后，送至静置炉中进行静置及在线除气和双极过滤；通过热顶水平铸造工序，对铝液进行浇铸，浇铸成铸锭；以及对铸锭进行均匀化处理。本发明的新型3系铝合金及其制备方法所制备的铝合金在H112状态下，其抗拉强度达到180MPa，是同等条件下其它3系铝合金的抗拉强度的1.8倍以上。

Description

新型3系铝合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金，特别是涉及一种新型3系铝合金及其制备方法。
背景技术
铝的密度约为钢的1/3，有着耐腐蚀性强、热稳定性好、可塑性好等优点，加上应用技术成熟，既是是汽车工业的理想金属材料，也是应用最广泛的轻量化材料。
同时，随着工业经济的快速发展，铝合金焊接件的需求也逐渐增多，3系铝合金为公认的比较软的铝合金。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术制备的3系铝合金硬度不高，因此，急需一种新型3系铝合金及其制备方法，以制备出硬度较高的铝合金。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种新型3系铝合金及其制备方法。具体的技术方案如下：
第一方面，提供一种新型3系铝合金，其中新型3系铝合金包括以下质量百分比的成分：
0.46％-0.54％的硅；
0.45％-0.5％的铜；
小于或等于0.25％的铁；
1.25％-1.35％的锰；
小于或等于0.03％的镁；
小于或等于0.04％的钛；
小于或等于0.03％的铬；以及
其余为铝。
在第一方面的第一种可能实现方式中，新型3系铝合金包括以下质量百分比的成分：
0.527％的硅；
0.468％的铜；
0.185％的铁；
1.3％的锰；
0.017％的镁；
0.028％的钛；
0.006％的铬；以及
其余为铝。
在第一方面的第二种可能实现方式中，新型3系铝合金包括以下质量百分比的成分：
0.466％的硅；
0.464％的铜；
0.202％的铁；
1.27％的锰；
0.005％的镁；
0.032％的钛；
0.006％的铬；以及
其余为铝。
第二方面，提供一种新型3系铝合金的制备方法，其中包括以下步骤：
按照上述第一方面中任一项的新型3系铝合金称取原料；
将原料加入熔炼炉中熔炼为铝液，铝液经过精炼后，送至静置炉中进行静置及在线除气和双极过滤；
通过热顶水平铸造工序，对铝液进行浇铸，浇铸成铸锭；以及
对铸锭进行均匀化处理。
在第二方面的第一种可能实现方式中，熔炼炉的熔炼温度为710-770摄氏度。
在第二方面的第二种可能实现方式中，铝液的精炼温度为710-740摄氏度，精炼时间为20-40分钟。
在第二方面的第三种可能实现方式中，铝液在静置炉中的静置时间为15-35分钟。
在第二方面的第四种可能实现方式中，铝液的铸造速度为125-145毫米/分钟，冷却水流量为6000-6600升/分钟。
在第二方面的第五种可能实现方式中，铸锭在均匀化处理时的加热温度为590-610摄氏度，保温时间为6小时。
在第二方面的第六种可能实现方式中，铝液进行浇铸之前还包括以下步骤：对铸造过程中所用的设备进行预热，及对铸造过程中所使用的流槽、除气箱、过滤箱、模盘进行充分烘烤。
本发明与现有技术相比具有的优点有：
本发明的新型3系铝合金及其制备方法所制备的铝合金在H112状态下，其抗拉强度达到180MPa，是同等条件下其它3系铝合金的抗拉强度的1.8倍以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一、二、三实施例的新型3系铝合金的制备方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明的一实施例中，按新型3系铝合金质量百分比的成分称取原料，该原料的成分为0.46％-0.54％的硅(Si)、0.45％-0.5％的铜(Cu)、小于或等于0.25％的铁(Fe)、1.25％-1.35％的锰(Mn)、小于或等于0.03％的镁(Mg)、小于或等于0.04％的钛(Ti)、小于或等于0.03％的铬(Cr)，其余为铝(Al)。
请参考图1，其示出了本发明一实施例的新型3系铝合金的制备方法1的步骤流程示意图。按照上述称取的原料制备新型3系铝合金，新型3系铝合金的制备方法1包括以下步骤101-103，其中：
步骤101，熔炼。将原料加入熔炼炉中熔炼为铝液，铝液经过精炼后，送至静置炉中进行静置及在线除气和双极过滤。
具体的，将原料加入熔炼炉中，设置熔炼炉的熔炼温度，熔炼温度优选为710-770℃，例如为710℃、730℃、750℃或770℃，但并不以此为限。在该温度下，将原料熔炼至全部熔化，形成铝液。铝液经过精炼后，送至静置炉中进行静置及在线除气和双极过滤。
在一优选实施例中，在精炼铝液时，精炼温度优选为710-740摄氏度，例如为710℃、720℃、730℃或740℃，但并不以此为限，精炼时间优选为20-40min，例如为20min、30min或40min，但并不以此为限。
在另一优选实施例中，在静置铝液时，铝液在静置炉中的静置时间优选为15-35min，例如为15min、25min或35min，但并不以此为限。
在本实施例中对于熔炼炉及静置炉的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
步骤102，浇铸。通过热顶水平铸造工序，对铝液进行浇铸，浇铸成铸锭。
具体的，通过热顶水平铸造工序，将铝液浇铸到模具内，待其冷却固化后，形成铸锭。在浇铸铝液时，铝液的铸造速度优选为120-140mm/min，例如为120mm/min、130mm/min或140mm/min，但并不以此为限。冷却水流量优选为6200-6800L/min，例如为6200L/min、6400L/min、6600L/min或6800L/min，但并不以此为限。
具体的，在铝液进行浇铸之前，对铸造过程中所用的设备进行预热，及对铸造过程中所使用的流槽、除气箱、过滤箱、模盘进行充分烘烤，以减少温度损失，优化铸造条件，从而可以提高3XXX铝合金的高温焊接后的硬度。
步骤103，均匀化处理。对铸锭进行均匀化处理。
具体的，对铸锭进行均匀化处理，以提高铸锭的冶金质量及挤压性能。在均匀化处理时，加热温度优选为590-610℃，例如为590℃、600℃或610℃，但并不以此为限。保温时间为6小时。
本发明的二实施例中，按新型3系铝合金质量百分比的成分称取原料，该原料的成分为0.527％的硅(Si)、0.468％的铜(Cu)、0.185％的铁(Fe)、1.3％的锰(Mn)、0.017％的镁(Mg)、0.028％的钛(Ti)、0.006％的铬(Cr)，其余为铝(Al)。
请参考图1，其示出了本发明二实施例的新型3系铝合金的制备方法1的步骤流程示意图。按照上述称取的原料制备新型3系铝合金，新型3系铝合金的制备方法1包括以下步骤101-103，其中：
步骤101，熔炼。将原料加入熔炼炉中熔炼为铝液，铝液经过精炼后，送至静置炉中进行静置及在线除气和双极过滤。
具体的，将原料加入熔炼炉中，设置熔炼炉的熔炼温度为760±5℃，在该温度下，将原料熔炼至全部熔化，形成铝液。铝液经过精炼后，送至静置炉中进行静置及在线除气和双极过滤。
在一优选实施例中，在精炼铝液时，精炼温度优选为710-740摄氏度，例如为710℃、720℃、730℃或740℃，但并不以此为限，精炼时间优选为20-40min，例如为20min、30min或40min，但并不以此为限。
在另一优选实施例中，在静置铝液时，铝液在静置炉中的静置时间优选为15-35min，例如为15min、25min或35min，但并不以此为限。
在本实施例中对于熔炼炉及静置炉的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
步骤102，浇铸。通过热顶水平铸造工序，对铝液进行浇铸，浇铸成铸锭。
具体的，对流槽、除气箱、过滤箱模盘进行烘枪烘烤4-6小时后，对铝液进行热顶水平铸造，铸造温度为750-760℃，铸造速度为135mm/min，冷却水流量为6400L/min，铸造结束后得到铝合金实心圆铸锭。
步骤103，均匀化处理。对铸锭进行均匀化处理。
具体的，上述铝合金实心圆铸锭进行均匀化处理，其加热温度为590-610℃，保温时间为6h。
本发明的三实施例中，按新型3系铝合金质量百分比的成分称取原料，该原料的成分为0.466％的硅(Si)、0.464％的铜(Cu)、0.202％的铁(Fe)、1.27％的锰(Mn)、0.005％的镁(Mg)、0.032％的钛(Ti)、0.006％的铬(Cr)，其余为铝(Al)。
请参考图1，其示出了本发明三实施例的新型3系铝合金的制备方法1的步骤流程示意图。按照上述称取的原料制备新型3系铝合金，新型3系铝合金的制备方法1包括以下步骤101-103，其中：
步骤101，熔炼。将原料加入熔炼炉中熔炼为铝液，铝液经过精炼后，送至静置炉中进行静置及在线除气和双极过滤。
具体的，将原料加入熔炼炉中，设置熔炼炉的熔炼温度为760±5℃，在该温度下，将原料熔炼至全部熔化，形成铝液。铝液经过精炼后，送至静置炉中进行静置及在线除气和双极过滤。
在一优选实施例中，在精炼铝液时，精炼温度优选为710-740摄氏度，例如为710℃、720℃、730℃或740℃，但并不以此为限，精炼时间优选为20-40min，例如为20min、30min或40min，但并不以此为限。
在另一优选实施例中，在静置铝液时，铝液在静置炉中的静置时间优选为15-35min，例如为15min、25min或35min，但并不以此为限。
在本实施例中对于熔炼炉及静置炉的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
步骤102，浇铸。通过热顶水平铸造工序，对铝液进行浇铸，浇铸成铸锭。
具体的，对流槽、除气箱、过滤箱模盘进行烘枪烘烤4-6小时后，对铝液进行热顶水平铸造，铸造温度为750-760℃，铸造速度为135mm/min，冷却水流量为6400L/min，铸造结束后得到铝合金实心圆铸锭。
步骤103，均匀化处理。对铸锭进行均匀化处理。
具体的，上述铝合金实心圆铸锭进行均匀化处理，其加热温度为590-610℃，保温时间为6h。
取上述二、三实施例中所制备的新型3系铝合金(铸锭)，使其分别在H112状态下按照GB/T 228.1测试抗拉强度。H112状态是指热加工成形，然后轻微加工硬化，或自少量冷加工后再进行轻微加工硬化，以满足特定的力学性能要求。经测试，得到如下数据：
1、二实施例中所制备的新型3系铝合金在H112状态下的抗拉强度为184MPa。
2、三实施例中所制备的新型3系铝合金在H112状态下的抗拉强度为184MPa。
根据本领域技术人员的常识，现有技术的符合国标且常用3XXX系铝合金在H112状态下的抗拉强度通常为100MPa左右，因此可以得出，本实施例的新型3系铝合金及其制备方法所制备的铝合金在H112状态下，其抗拉强度达到180MPa，是同等条件下其它3系铝合金的抗拉强度的1.8倍以上。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型3系铝合金，其特征在于，所述新型3系铝合金包括以下质量百分比的成分：
0.46％-0.54％的硅；
0.45％-0.5％的铜；
小于或等于0.25％的铁；
1.25％-1.35％的锰；
小于或等于0.03％的镁；
小于或等于0.04％的钛；
小于或等于0.03％的铬；以及
其余为铝。
2.根据权利要求1所述的新型3系铝合金，其特征在于，所述新型3系铝合金包括以下质量百分比的成分：
0.527％的硅；
0.468％的铜；
0.185％的铁；
1.3％的锰；
0.017％的镁；
0.028％的钛；
0.006％的铬；以及
其余为铝。
3.根据权利要求1所述的新型3系铝合金，其特征在于，所述新型3系铝合金包括以下质量百分比的成分：
0.466％的硅；
0.464％的铜；
0.202％的铁；
1.27％的锰；
0.005％的镁；
0.032％的钛；
0.006％的铬；以及
其余为铝。
4.一种新型3系铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照上述权利要求1-3中任一项所述的新型3系铝合金称取原料；
将所述原料加入熔炼炉中熔炼为铝液，所述铝液经过精炼后，送至静置炉中进行静置及在线除气和双极过滤；
通过热顶水平铸造工序，对铝液进行浇铸，浇铸成铸锭；以及
对所述铸锭进行均匀化处理。
5.根据权利要求4所述的新型3系铝合金的制备方法，其特征在于，所述熔炼炉的熔炼温度为710-770摄氏度。
6.根据权利要求4所述的新型3系铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝液的精炼温度为710-740摄氏度，精炼时间为20-40分钟。
7.根据权利要求4所述的新型3系铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝液在所述静置炉中的静置时间为15-35分钟。
8.根据权利要求4所述的新型3系铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝液的铸造速度为125-145毫米/分钟，冷却水流量为6000-6600升/分钟。
9.根据权利要求4所述的新型3系铝合金的制备方法，其特征在于，所述铸锭在均匀化处理时的加热温度为590-610摄氏度，保温时间为6小时。
10.根据权利要求4所述的新型3系铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝液进行浇铸之前还包括以下步骤：对铸造过程中所用的设备进行预热，及对铸造过程中所使用的流槽、除气箱、过滤箱、模盘进行充分烘烤。
CN201911181701.9A 2019-11-27 2019-11-27 新型3系铝合金及其制备方法 Withdrawn CN110904365A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911181701.9A CN110904365A (zh) 2019-11-27 2019-11-27 新型3系铝合金及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911181701.9A CN110904365A (zh) 2019-11-27 2019-11-27 新型3系铝合金及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110904365A true CN110904365A (zh) 2020-03-24

Family

ID=69818701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911181701.9A Withdrawn CN110904365A (zh) 2019-11-27 2019-11-27 新型3系铝合金及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110904365A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112725661A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 亚太轻合金(南通)科技有限公司 强耐腐蚀性铝合金及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004017116A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Mitsubishi Alum Co Ltd ろう付造管チューブ用アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法
JP2010202919A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Kobe Steel Ltd アルミニウム合金クラッド材
CN105112738A (zh) * 2015-09-28 2015-12-02 亚太轻合金(南通)科技有限公司 高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺及高强度耐腐蚀铝合金
CN106573345A (zh) * 2014-07-30 2017-04-19 爱励轧制产品德国有限责任公司 多层铝钎焊板材料
CN107312952A (zh) * 2017-05-17 2017-11-03 江阴新仁铝业科技有限公司 一种高热风机条式散热绕翅片铝带及其制备方法
CN109280819A (zh) * 2018-10-16 2019-01-29 辽宁忠旺集团有限公司 一种轨道车体大宽幅薄壁裙板型材及其挤压工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004017116A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Mitsubishi Alum Co Ltd ろう付造管チューブ用アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法
JP2010202919A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Kobe Steel Ltd アルミニウム合金クラッド材
CN106573345A (zh) * 2014-07-30 2017-04-19 爱励轧制产品德国有限责任公司 多层铝钎焊板材料
CN105112738A (zh) * 2015-09-28 2015-12-02 亚太轻合金(南通)科技有限公司 高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺及高强度耐腐蚀铝合金
CN107312952A (zh) * 2017-05-17 2017-11-03 江阴新仁铝业科技有限公司 一种高热风机条式散热绕翅片铝带及其制备方法
CN109280819A (zh) * 2018-10-16 2019-01-29 辽宁忠旺集团有限公司 一种轨道车体大宽幅薄壁裙板型材及其挤压工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112725661A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 亚太轻合金(南通)科技有限公司 强耐腐蚀性铝合金及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100482829C (zh) 列车车厢用铝合金板材的制造方法
CN102796925B (zh) 一种压力铸造用的高强韧压铸铝合金
CN102943193B (zh) 硬质铝合金铸锭的精粒细化加工工艺
CN111101034A (zh) 一种低稀土高性能的稀土铝合金及其制备方法
CN101109054A (zh) 一种无铅易切削铝合金材料及其制造工艺
CN104745954A (zh) 一种合金钢及其制作方法
CN102114579A (zh) 一种高强度铝合金焊丝及其制备方法
CN102965553A (zh) 用于汽车保险杠的铝合金铸锭及其生产工艺
CN112680615A (zh) 高强韧压铸铝合金材料的制备方法、热处理方法和压铸方法
CN113373351A (zh) 一种可免热处理的铝合金铸造件压力铸造制备方法
US20220017997A1 (en) Aluminum alloys for structural high pressure vacuum die casting applications
CN108359842A (zh) 一种叶轮用高性能多元铸造铜合金及其制造方法与应用
CN110747379A (zh) 3xxx系铝合金及其制备方法
CN111020303A (zh) 4xxx系铝合金及其制备方法
CN105936990A (zh) 一种用于汽车上的铝合金铸件的制备工艺
CN117737512A (zh) 一种可钎焊的铸造铝合金及其制备方法和应用
CN110904365A (zh) 新型3系铝合金及其制备方法
CN109266886B (zh) 一种含锰铁铝合金金属间化合物相的细化方法
KR102191138B1 (ko) 도어록 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 그 제조방법
CN112522557A (zh) 一种高强韧压铸铝合金材料
CN109136672A (zh) 一种耐腐蚀高强铝合金及制备方法
CN115074584A (zh) 一种压铸铝合金及其制备方法
JP3676723B2 (ja) 輸送機器用アルミニウム合金の半溶融成型ビレットの製造方法
CN111235442B (zh) 一种可阳极氧化压铸铝合金及其制备方法
CN108396230A (zh) 一种表面硬度均匀耐磨的模具钢制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200324