CN111172415A - 一种高强度导航仪壳体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度导航仪壳体的制备方法，所述导航仪壳体含以下质量含量的化学组分：Zn：5.0~6.0%、Cu：1.0~1.5%、Si：0.5~1.0%、Zr：0.05~0.10%、C：0.20~0.25%、Mn：0.5~0.8%和V：0.05~0.06%，其余为Al和其它不可避免的杂质；它包括以下步骤：（a）按比例称取原料，置于熔炼炉中，在氩气气氛中于800~850℃过热熔化得合金熔融液；（b）将所述合金熔融液降温至700~750℃，加入精炼剂进行精炼，静置30~30min，检验所述合金熔融液成分合格后完成熔炼；（c）将熔炼后的所述合金熔融液注入模具型腔中，压铸得铸坯；（d）将所述铸坯冷却至室温，脱模后进行退火处理并冷却至室温即可。这样能够产生协同效果而提高导航仪铝合金壳体的强度且具有良好的耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明属于铸造领域，涉及一种合金壳体的制备方法，具体涉及一种高强度导航仪壳体的制备方法。
背景技术
申请号为201710433745.0的中国发明专利公开了一种导航仪外壳治具，包括第一保护区域、第二保护区域和第三保护区域，本发明通过采用分区形成保护壳体，其结构合理，保护力度强。通过使用该导航仪外壳治具，获得的导航仪外壳精度高，效果佳。但是该导航仪外壳治具对导航仪外壳性能的提升有效，并未从根本上解决问题。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高强度导航仪壳体的制备方法。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种高强度导航仪壳体的制备方法，所述导航仪壳体含以下质量含量的化学组分：Zn：5.0～6.0％、Cu：1.0～1.5％、Si：0.5～1.0％、Zr：0.05～0.10％、C：0.20～0.25％、Mn：0.5～0.8％和V：0.05～0.06％，其余为Al和其它不可避免的杂质；它包括以下步骤：
(a)按比例称取原料，置于熔炼炉中，在氩气气氛中于800～850℃过热熔化得合金熔融液；所述原料为纯度99.9％的铝锭、硅含量为10～15％的铝硅合金、锌含量为10～15％的锌铝合金、电解铜、工业纯锆、低氮增碳剂、工业纯锰和高纯钒锭；
(b)将所述合金熔融液降温至700～750℃，加入精炼剂进行精炼，静置30～30min，检验所述合金熔融液成分合格后完成熔炼；
(c)将熔炼后的所述合金熔融液注入模具型腔中，压铸得铸坯；所述模具至少预热至250℃，所述合金熔融液的注入速度为0.5～1.0m/s、铸造压力为85～90MPa；
(d)将所述铸坯冷却至室温，脱模后冷却至室温即可。
优化地，步骤(d)中，将所述铸坯用30～40min由室温升温至250～280℃，保温180～200min；再用30～60min继续升温至300～350℃，保温180～200min；再用60～100min继续升温至380～400℃，保温180～200min；随后用20～30min降温至200～250℃，保温60～100min。
进一步地，所述导航仪壳体含以下质量含量的化学组分：Zn：5.5～5.8％、Cu：1.0～1.2％、Si：0.5～1.0％、Zr：0.05～0.10％、C：0.20～0.25％、Mn：0.5～0.6％和V：0.05～0.06％。
进一步地，所述导航仪壳体含以下质量含量的化学组分：Zn：5.6％、Cu：1.1％、Si：0.8％、Zr：0.06％、C：0.22％、Mn：0.52％和V：0.055％。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明高强度导航仪壳体的制备方法，通过采用特定配比的化学组分并配合特定的铸造工艺，这样能够产生协同效果而提高导航仪铝合金壳体的强度且具有良好的耐腐蚀性。
具体实施方式
本发明高强度导航仪壳体的制备方法，所述导航仪壳体含以下质量含量的化学组分：Zn：5.0～6.0％、Cu：1.0～1.5％、Si：0.5～1.0％、Zr：0.05～0.10％、C：0.20～0.25％、Mn：0.5～0.8％和V：0.05～0.06％，其余为Al和其它不可避免的杂质；它包括以下步骤：(a)按比例称取原料，置于熔炼炉中，在氩气气氛中于800～850℃过热熔化得合金熔融液；所述原料为纯度99.9％的铝锭、硅含量为10～15％的铝硅合金、锌含量为10～15％的锌铝合金、电解铜、工业纯锆、低氮增碳剂、工业纯锰和高纯钒锭；(b)将所述合金熔融液降温至700～750℃，加入精炼剂进行精炼，静置30～30min，检验所述合金熔融液成分合格后完成熔炼；(c)将熔炼后的所述合金熔融液注入模具型腔中，压铸得铸坯；所述模具至少预热至250℃，所述合金熔融液的注入速度为0.5～1.0m/s、铸造压力为85～90MPa；(d)将所述铸坯冷却至室温，脱模后冷却至室温即可。通过采用特定配比的化学组分并配合特定的铸造工艺，这样能够产生协同效果：提高了导航仪铝合金壳体的强度且使其具有良好的耐腐蚀性。
步骤(d)中，将所述铸坯用30～40min由室温升温至250～280℃，保温180～200min；再用30～60min继续升温至300～350℃，保温180～200min；再用60～100min继续升温至380～400℃，保温180～200min；随后用20～30min降温至200～250℃，保温60～100min；这样有利于提高铝合金壳体的紧实程度而进一步提高其强度。导航仪壳体优选含以下质量含量的化学组分：Zn：5.5～5.8％、Cu：1.0～1.2％、Si：0.5～1.0％、Zr：0.05～0.10％、C：0.20～0.25％、Mn：0.5～0.6％和V：0.05～0.06％；最优含以下质量含量的化学组分：Zn：5.6％、Cu：1.1％、Si：0.8％、Zr：0.06％、C：0.22％、Mn：0.52％和V：0.055％；这样有利于抑制铝合金内部产生局部原电池而有利于提高其耐腐蚀性。
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
实施例1-6、对比例1-4
实施例1-6、对比例1-4分别一种导航仪壳体的制备方法，它包括以下步骤：
(a)按表1的合金成分配比准备原料(原料为纯度99.9％的铝锭、硅含量为10～15％的铝硅合金、锌含量为10～15％的锌铝合金、电解铜、工业纯锆、低氮增碳剂、工业纯锰和高纯钒锭)，置于熔炼炉中，在氩气气氛中于800～850℃过热熔化得合金熔融液；
(b)将合金熔融液降温至700～750℃，加入市售精炼剂进行精炼，静置30～30min，检验合金熔融液成分合格后完成熔炼；
(c)将熔炼后的合金熔融液注入模具型腔中，压铸得铸坯；模具至少预热至250℃，合金熔融液的注入速度为0.5～1.0m/s、铸造压力为85～90MPa(此参数范围对导航仪壳体强度性能影响不大)；
(d)将所述铸坯冷却至室温，脱模后冷却至室温即可。
实施例6的合金成分与实施例5中的一致，不同的是，步骤(d)中还包括：将铸坯用30～40min由室温升温至250～280℃，保温180～200min；再用30～60min继续升温至300～350℃，保温180～200min；再用60～100min继续升温至380～400℃，保温180～200min；随后用20～30min降温至200～250℃，保温60～100min(此参数范围对导航仪壳体强度性能影响不大)。
表1实施例1-6中导航仪壳体的合金成分配比及性能表
由表1可知，通过对合金进行阶段加热、保温处理，有利于提高其内部金相的紧密程度而有利于提高其拉伸强度；通过小幅调节合金的成分配比，可以实现对壳体拉伸强度的调节，但是幅度不大；当某一组分含量过高或过低时，壳体拉伸强度降低较多(如锌、锆含量过低，或锰含量过高)；而铜含量过高时，其拉伸强度增加，但是过量的铜易于与其它组分形成局部原电池，而导致导航仪壳体在使用一段时间后表面产生浅绿色斑纹，而影响其使用寿命。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种高强度导航仪壳体的制备方法，所述导航仪壳体含以下质量含量的化学组分：Zn：5.0~6.0%、Cu：1.0~1.5%、Si：0.5~1.0%、Zr：0.05~0.10%、C：0.20~0.25%、Mn：0.5~0.8%和V：0.05~0.06%，其余为Al和其它不可避免的杂质；其特征在于，它包括以下步骤：
（a）按比例称取原料，置于熔炼炉中，在氩气气氛中于800~850℃过热熔化得合金熔融液；所述原料为纯度99.9%的铝锭、硅含量为10~15%的铝硅合金、锌含量为10~15%的锌铝合金、电解铜、工业纯锆、低氮增碳剂、工业纯锰和高纯钒锭；
（b）将所述合金熔融液降温至700~750℃，加入精炼剂进行精炼，静置30~30min，检验所述合金熔融液成分合格后完成熔炼；
（c）将熔炼后的所述合金熔融液注入模具型腔中，压铸得铸坯；所述模具至少预热至250℃，所述合金熔融液的注入速度为0.5~1.0m/s、铸造压力为85~90MPa；
（d）将所述铸坯冷却至室温，脱模后冷却至室温即可。
2.根据权利要求1所述高强度导航仪壳体的制备方法，其特征在于：步骤（d）中，将所述铸坯用30~40min由室温升温至250~280℃，保温180~200min；再用30~60min继续升温至300~350℃，保温180~200min；再用60~100min继续升温至380~400℃，保温180~200min；随后用20~30 min降温至200~250℃，保温60~100min。
3.根据权利要求1或2所述高强度导航仪壳体的制备方法，其特征在于：所述导航仪壳体含以下质量含量的化学组分：Zn：5.5~5.8%、Cu：1.0~1.2%、Si：0.5~1.0%、Zr：0.05~0.10%、C：0.20~0.25%、Mn：0.5~0.6%和V：0.05~0.06%。
4.根据权利要求3所述高强度导航仪壳体的制备方法，其特征在于：所述导航仪壳体含以下质量含量的化学组分：Zn：5.6%、Cu：1.1%、Si：0.8%、Zr：0.06%、C：0.22%、Mn：0.52%和V：0.055%。
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