CN112853130A - 一种改进2024铝合金材料的制备方法与其于台秤中的应用 - Google Patents

一种改进2024铝合金材料的制备方法与其于台秤中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种改进2024铝合金材料的制备方法与其于台秤中的应用。该制备方法中将金属铝、金属镁、金属铜、金属铈、金属镱和金属铒在不同温度下进行熔融处理，混合均匀后降温经固熔淬火处理制得所述改进2024铝合金材料。本申请提供的一种改进2024铝合金材料的制备方法，在铝‑镁‑铜合金中掺入了稀土金属金属铈、金属镱和金属铒，提高了铝合金的传热和导电性能，将其应用于台秤中提高了台秤的灵敏度和准确度。而且本申请的一种改进2024铝合金材料制备方法简单易行，对环境无污染，是一个绿色环保的制备工艺。

Description

一种改进2024铝合金材料的制备方法与其于台秤中的应用
技术领域
本申请涉及一种改进2024铝合金材料的制备方法，特别涉及一种改进2024铝合金材料的制备方法与其在台秤中的应用。
背景技术
铝具有良好的导热性，铝及铝合金广泛用于生产化工设备中换热设备、抗浓硝酸腐蚀的贮槽、吸附过滤器、分馏塔、管道及许多内衬等。铸造铝合金的流动性好，充型能力强，收缩率小，不易形成裂纹，抗腐蚀性能好，质量轻，力学性能好优良，大量用于制造结构复杂的抗腐蚀零部件，如汽缸、管件、阀门、泵、活塞等。铝在化工生产中有许多特殊的用途。
铝合金的比强度高、质量轻、流动性好、充型能力强、耐蚀性好、熔点低，广泛用于机车零部件、电子产品、医疗器械、建筑装饰等行业。铝合金有优良的延展性，在日用品行业及食品行业得到大量使用。在输送电力领域，铝合金制作的导线成本低、质量轻、抗腐蚀性能好、传热及易导电、抗磨，因而越来越受到人们的重视。但是现有技术中的电子产品中的对铝合金的需求量越来越大，但是，不能满足精度的要求。因此，如何提供一种铝合金能够提高天秤灵敏度与准确度，是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进2024铝合金材料的制备方法，以克服现有技术中铝合金材料用于天秤中的灵敏度和准确度较低的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
所述一种改进2024铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供一熔炉并采用氩气气体对熔炉进行吹气清洗5-10min；
(2)向熔炉中依次加入金属镁和金属铝，并在温度为700-800℃条件下进行熔炉处理，搅拌均匀制得熔融液A；
(3)向熔融液A中加入金属铜，并在温度为1100-1200℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液B；
(4)向熔融液B中缓慢加入稀土金属铈和金属镱，并在温度为850-900℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液C；
(5)向熔融液C中缓慢加入金属铒，并在温度为1500-1600℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液D；
(6)采用循环水对熔融液D进行降温处理，当温度降至250-300℃时，采用挤压设备对熔融液D进行挤压处理600-800min；
(7)将经挤压处理后的熔融液D置于淬火设备中，在温度为500-580℃条件下进行固熔淬火处理2-3h，制得所述改进2024铝合金材料。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为50-80m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为50m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为55m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为60m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为65m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为70m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为75m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为80m/s。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为5min。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为6min。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为7min。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为8min。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为9min。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为10min。
可选地，所述金属镁的质量分数为1.5-1.8wt％。
可选地，所述金属镁的质量分数上限选自1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％；所述金属镁的质量分数上限选自1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％。
可选地，所述金属铜的质量分数为4.0-4.5wt％。
可选地，所述金属铜的质量分数上限选自4.1wt％、4.2wt％、4.3wt％、4.4wt％、4.5wt％；所述金属铜的质量分数下限选自4.0wt％、4.1wt％、4.2wt％、4.3wt％、4.4wt％。
可选地，所述金属铝的质量分数为80-90wt％。
可选地，所述金属铝的质量分数上限选自80wt％、81wt％、82wt％、83wt％、84wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％、90wt％；所述金属铝的质量分数下限选自80wt％、81wt％、82wt％、83wt％、84wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为1-2:3-5。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为1:3。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为1:4。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为1:5。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为2:3。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为2:4。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为2:5。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1-2：3-5：1-3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：3：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：4：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：5：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：3：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：4：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：5：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：3：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：4：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：5：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：3：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：4：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：5：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：3：3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：4：3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：5：3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：3：3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：4：3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：5：3。
可选地，所述循环水的温度设置为20-25℃。
可选地，所述挤压处理的温度为250-300℃。
可选地，所述挤压处理的温度上限选自260℃、270℃、280℃、290℃、300℃，所述挤压处理的温度下限选自250℃、260℃、270℃、280℃、290℃。
可选地，所述挤压处理时间为600-800min。
可选地，所述挤压处理时间为650min。
可选地，所述挤压处理时间为700min。
可选地，所述挤压处理时间为750min。
可选地，所述挤压处理时间为800min。
可选地，固熔淬火处理的温度为500-580℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为500℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为510℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为520℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为530℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为540℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为550℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为560℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为570℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为580℃。
一种改进2024铝合金材料于电子台秤中的应用。
与现有技术相比，本发明的优点包括：本申请提供一种改进2024铝合金材料的制备方法，在铝-镁合金中掺入了稀土金属铈金属、镱金属和铒金属，提高了铝合金的传热和导电性能，将其应用于台秤中提高了台秤的灵敏度和准确度。而且本申请的改进2024铝合金材料制备方法简单易行，对环境无污染，是一个绿色环保的制备工艺。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
所述一种改进2024铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供一熔炉并采用氩气气体对熔炉进行吹气清洗5-10min；
(2)向熔炉中依次加入金属镁和金属铝，并在温度为700-800℃条件下进行熔炉处理，搅拌均匀制得熔融液A；
(3)向熔融液A中加入金属铜，并在温度为1100-1200℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液B；
(4)向熔融液B中缓慢加入稀土金属铈和金属镱，并在温度为850-900℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液C；
(5)向熔融液C中缓慢加入金属铒，并在温度为1500-1600℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液D；
(6)采用循环水对熔融液D进行降温处理，当温度降至250-300℃时，采用挤压设备对熔融液D进行挤压处理600-800min；
(7)将经挤压处理后的熔融液D置于淬火设备中，在温度为500-580℃条件下进行固熔淬火处理2-3h，制得所述改进2024铝合金材料。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为50-80m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为50m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为55m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为60m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为65m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为70m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为75m/s。
可选地，所述氩气气体的吹扫速度为80m/s。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为5min。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为6min。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为7min。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为8min。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为9min。
可选地，所述氩气气体吹气清洗时间为10min。
可选地，所述金属镁的质量分数为1.5-1.8wt％。
可选地，所述金属镁的质量分数上限选自1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％；所述金属镁的质量分数上限选自1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％。
可选地，所述金属铜的质量分数为4.0-4.5wt％。
可选地，所述金属铜的质量分数上限选自4.1wt％、4.2wt％、4.3wt％、4.4wt％、4.5wt％；所述金属铜的质量分数下限选自4.0wt％、4.1wt％、4.2wt％、4.3wt％、4.4wt％。
可选地，所述金属铝的质量分数为80-90wt％。
可选地，所述金属铝的质量分数上限选自80wt％、81wt％、82wt％、83wt％、84wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％、90wt％；所述金属铝的质量分数下限选自80wt％、81wt％、82wt％、83wt％、84wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为1-2:3-5。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为1:3。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为1:4。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为1:5。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为2:3。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为2:4。
可选地，所述金属铈和金属镱的质量分数之比为2:5。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1-2：3-5：1-3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：3：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：4：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：5：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：3：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：4：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：5：1。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：3：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：4：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：5：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：3：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：4：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：5：2。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：3：3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：4：3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：5：3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：3：3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：4：3。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：5：3。
可选地，所述循环水的温度设置为20-25℃。
可选地，所述挤压处理的温度为250-300℃。
可选地，所述挤压处理的温度上限选自260℃、270℃、280℃、290℃、300℃，所述挤压处理的温度下限选自250℃、260℃、270℃、280℃、290℃。
可选地，所述挤压处理时间为600-800min。
可选地，所述挤压处理时间为650min。
可选地，所述挤压处理时间为700min。
可选地，所述挤压处理时间为750min。
可选地，所述挤压处理时间为800min。
可选地，固熔淬火处理的温度为500-580℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为500℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为510℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为520℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为530℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为540℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为550℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为560℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为570℃。
可选地，固熔淬火处理的温度为580℃。
一种改进2024铝合金材料于电子台秤中的应用。
以下结合若干实施例对本发明的技术方案作进一步的解释说明。
本申请实施例中的物质均为市售。
实施例1
所述一种改进2024铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供一熔炉并采用氩气气体对熔炉进行吹气清洗5min；
(2)向熔炉中依次加入金属镁和金属铝，并在温度为700℃条件下进行熔炉处理，搅拌均匀制得熔融液A；
(3)向熔融液A中加入金属铜，并在温度为1100℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液B；
(4)向熔融液B中缓慢加入稀土金属铈和金属镱，并在温度为850℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液C；
(5)向熔融液C中缓慢加入金属铒，并在温度为1500℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液D；
(6)采用循环水对熔融液D进行降温处理，当温度降至250-300℃时，采用挤压设备对熔融液D进行挤压处理600min；
(7)将经挤压处理后的熔融液D置于淬火设备中，在温度为500℃条件下进行固熔淬火处理2h，制得所述改进2024铝合金材料。
所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：3：1。
实施例2
所述一种改进2024铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供一熔炉并采用氩气气体对熔炉进行吹气清洗5min；
(2)向熔炉中依次加入金属镁和金属铝，并在温度为750℃条件下进行熔炉处理，搅拌均匀制得熔融液A；
(3)向熔融液A中加入金属铜，并在温度为1150℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液B；
(4)向熔融液B中缓慢加入稀土金属铈和金属镱，并在温度为900℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液C；
(5)向熔融液C中缓慢加入金属铒，并在温度为1600℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液D；
(6)采用循环水对熔融液D进行降温处理，当温度降至250-300℃时，采用挤压设备对熔融液D进行挤压处理800min；
(7)将经挤压处理后的熔融液D置于淬火设备中，在温度为550℃条件下进行固熔淬火处理2-3h，制得所述改进2024铝合金材料。
可选地，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：3：1。
实施例3
所述一种改进2024铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供一熔炉并采用氩气气体对熔炉进行吹气清洗8min；
(2)向熔炉中依次加入金属镁和金属铝，并在温度为800℃条件下进行熔炉处理，搅拌均匀制得熔融液A；
(3)向熔融液A中加入金属铜，并在温度为1200℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液B；
(4)向熔融液B中缓慢加入稀土金属铈和金属镱，并在温度为900℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液C；
(5)向熔融液C中缓慢加入金属铒，并在温度为1600℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液D；
(6)采用循环水对熔融液D进行降温处理，当温度降至250-300℃时，采用挤压设备对熔融液D进行挤压处理600min；
(7)将经挤压处理后的熔融液D置于淬火设备中，在温度为580℃条件下进行固熔淬火处理2-3h，制得所述改进2024铝合金材料。
所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：5：1。
实施例4
所述一种改进2024铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供一熔炉并采用氩气气体对熔炉进行吹气清洗10min；
(2)向熔炉中依次加入金属镁和金属铝，并在温度为800℃条件下进行熔炉处理，搅拌均匀制得熔融液A；
(3)向熔融液A中加入金属铜，并在温度为1200℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液B；
(4)向熔融液B中缓慢加入稀土金属铈和金属镱，并在温度为900℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液C；
(5)向熔融液C中缓慢加入金属铒，并在温度为1600℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液D；
(6)采用循环水对熔融液D进行降温处理，当温度降至300℃时，采用挤压设备对熔融液D进行挤压处理600min；
(7)将经挤压处理后的熔融液D置于淬火设备中，在温度为560℃条件下进行固熔淬火处理2h，制得所述改进2024铝合金材料。
所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为2：5：3。
将实施例1-实施例4中制得的改进2024铝合金材料应用于台秤中，提升了台秤的灵敏度和准确性。
应当理解，上述实施例仅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 (10)

1.一种改进2024铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供一熔炉并采用氩气气体对熔炉进行吹气清洗5-10min；
(2)向熔炉中依次加入金属镁和金属铝，并在温度为700-800℃条件下进行熔炉处理，搅拌均匀制得熔融液A；
(3)向熔融液A中加入金属铜，并在温度为1100-1200℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液B；
(4)向熔融液B中缓慢加入稀土金属铈和金属镱，并在温度为850-900℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液C；
(5)向熔融液C中缓慢加入金属铒，并在温度为1500-1600℃条件下进行熔融处理，搅拌均匀后制得熔融液D；
(6)采用循环水对熔融液D进行降温处理，当温度降至250-300℃时，采用挤压设备对熔融液D进行挤压处理600-800min；
(7)将经挤压处理后的熔融液D置于淬火设备中，在温度为500-580℃条件下进行固熔淬火处理2-3h，制得所述改进2024铝合金材料。
2.根据权利要求1所述的一种改进2024铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述金属镁的质量分数为1.5-1.8wt％。
3.根据权利要求1所述的一种改进2024铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述金属铜的质量分数为4.0-4.5wt％。
4.根据权利要求1所述的一种改进2024铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述金属铝的质量分数为80-90wt％。
5.根据权利要求1所述的一种改进2024铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述金属铈和金属镱的质量分数之比我1-2:3-5。
6.根据权利要求1所述的一种改进2024铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1-2：3-5：1-3。
7.根据权利要求1所述的一种改进2024铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述金属铈、金属镱、金属铒的质量分数之比为1：3：3。
8.根据权利要求1所述的一种改进2024铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述循环水的温度设置为20-25℃。
9.根据权利要求1所述的一种改进2024铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述挤压处理的温度为250-300℃。
10.如权利要求1-9中任一项所制得的改进2024铝合金材料于台秤中的应用。
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