CN114752871A - 一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法及其铝合金材料 - Google Patents
一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法及其铝合金材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114752871A CN114752871A CN202210436591.1A CN202210436591A CN114752871A CN 114752871 A CN114752871 A CN 114752871A CN 202210436591 A CN202210436591 A CN 202210436591A CN 114752871 A CN114752871 A CN 114752871A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- aluminum
- aluminum alloy
- alloy material
- alloy
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 154
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 70
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 122
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 101
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 35
- 229910019064 Mg-Si Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 229910019406 Mg—Si Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 77
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 40
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 22
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 18
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 12
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 11
- 229910002111 aluminum magnesium boride Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 9
- 238000000886 hydrostatic extrusion Methods 0.000 claims description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- IOXPXHVBWFDRGS-UHFFFAOYSA-N hept-6-enal Chemical compound C=CCCCCC=O IOXPXHVBWFDRGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 7
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 3
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- -1 silicon-magnesium-manganese-aluminum Chemical compound 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C47/08—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by contacting the fibres or filaments with molten metal, e.g. by infiltrating the fibres or filaments placed in a mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
- B22D11/003—Aluminium alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
- C22C49/04—Light metals
- C22C49/06—Aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C49/14—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the fibres or filaments
-
- 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
- C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
-
- 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
- C22F1/047—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 of alloys with magnesium as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
- B22F2009/043—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by ball milling
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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法,需要先将Mg粉、Si粉按混合后进行球磨,球磨1~2h后,加入增强粉,持续球磨,得到Mg‑Si复合粉料,减少存在游离硅;而且球磨后的Mg‑Si复合粉料在800℃熔炼,形成的Mg‑Si合金中初生相含量较少,再加入Al粉,得到合金体系,再通过添加氧化补偿剂、精炼、扒渣、除气、静置、铸造、均质等步骤,制得铝合金材料,制备得到的铝合金材料中Mg和Si的元素含量低,中间合金Mg2Si形成率也会下降,可以大大降低过剩Si含量,改善其材料的延展性,有利于铝合金材料进行弯折、挤压、冲压等加工,游离硅不会在抛光过程中过多析出,对产品表面造成破坏,可以更好提高铝合金抛光品成材率,成品质量大幅提升。
Description
技术领域
本发明属于抛光铝所使用的铝合金材料制备技术,具体涉及一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法及其铝合金材料。
背景技术
铝合金使用范围很广,上至军工业、航天航空用铝材料产品;下至建筑门窗、农业工具、家具产品、工业电子产品、运动器材,交通船舶等用铝合金产品。随着社会的发展,市场竞争日益激烈化,终端消费市场对铝合金加工所需满足的性能、外观等要求越来越高。目前,市场上的铝合金用在工业电子、家具产品方面的铝合金,利用铝合金易氧化着色,易喷涂、抛光、拉丝等特性,来满足下游客户。随着市场的需求的饱和,差异化竞争越来越明显,客户的要求越来越高,铝合金抛光品用在边框材料、装饰外壳的越来越多,而抛光的镜面光洁度对原材料的要求也是很挑剔,所以用于抛光品的铝合金原材料也是市场研发追求的方向之一。
传统的铝合金生产主要通过将Al、Si、Mg、Mn、Cu、Cr、Ti和Fe依次加入到熔炼炉中加热熔化,待炉内的物料全部熔化后进行扒渣,扒渣后取样分析,对合金成分进行检测并调整制得混合物,再浇铸成棒材,均质后得到铝合金材料。然而,传统的铝合金生产工艺制备出的铝合金中会存在游离硅,而游离硅在铝合金材料抛光过程中会析出,对产品表面造成破坏,而且游离硅也会导致材料的延展性降低,断裂发生率升高。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明的目的在于研究出一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法及其铝合金材料。
本发明的目在于提供一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法及其铝合金材料。
为了实现上述的目的,发明采用以下技术措施:
一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:预处理:将Mg粉、Si粉按混合后进行球磨,球磨1~2h后,加入增强粉,持续球磨,得到Mg-Si复合粉料;
步骤2:制备液态合金:将Mg-Si复合粉料投入炉内熔化,800℃熔炼,完全融化后加入Al粉,得到合金体系,待所述合金体系完全液化为液态合金,500℃~650℃保温15~45min;
步骤3:向液态合金中加入Al粉、Mg粉作为氧化补偿剂;
步骤4:精炼:向炉内的液态合金吹送氩气和喷粉精炼剂进行精炼,精炼时间为10~15分钟,精炼剂用量为1~1.5Kg/吨铝;
步骤5:扒渣:将助熔剂均匀撒地液态合金表面,搅拌使其均匀混入液态合金中,保温3~10min后,液态合金表面产生一层铝渣,在80目以上的过滤板过滤;
步骤6:除气:将溶体转移至箱体双转子旋转式除气设备,使用旋转喷头除气,使设备内形成气体对流,使小气泡在液态合金中充分的扩散,气体中的氧含量在0.13ml/100mg以下;
步骤7:静置:静置时间10~15min;
步骤8:铸造:以AlMgB14丝作为基底,将AlMgB14丝置于两个冷轧辊之间,把液态合金喷射到两个冷轧辊,通过冷轧辊旋转将液态合金转移至AlMgB14丝表面,得到铸棒;
步骤9:均质:采用真空热压工艺,铸棒在450℃~500℃真空箱中脱气0.5h,真空箱的真空度为5×103Pa,然后在30MPa的压力下保压0.5h,获得相对密度98%以上的圆柱棒料;将圆柱棒料进行热静液挤压,热静液挤压温度为430℃~450℃,获得完全致密的棒材后立即进行水淬,得到铝合金材料。
作为本技术方案的进一步改进,所述步骤1中,增强粉包含以下至少一种元素:Fe、Cu、Mn、Cr、Ti、Zn,增强粉含量占该Mg-Si复合粉料总重量0.01%~0.35%。
作为本技术方案的进一步改进,所述步骤1中,在高纯度氩气保护下进行球磨,球磨速率为300~350r/min,球磨介质为淬火钢球,球料比为15~18:1,淬火钢球的球径不大于11mm。
作为本技术方案的进一步改进,所述步骤1中,所述Mg粉的纯度为99%,Si粉纯度为98%,球磨后的Mg-Si复合粉料粒径小于10μm。
作为本技术方案的进一步改进,所述步骤2中,添加Al粉的重量占比不低于所述合金体系总重量98.8%。
作为本技术方案的进一步改进,所述步骤3中,向液态合金中加入作为氧化补偿剂中Al粉、Mg粉的摩尔比为5:1,氧化补偿剂的添加量为液态合金中质量的0.02%~0.10%。
作为本技术方案的进一步改进,所述步骤4中,所述精炼剂包含以下重量份成分:Mg3N2 15~20份、Na3AlF6 30~50份、Mg3AlF6 15~20份、NaCl 15~20份。
作为本技术方案的进一步改进,所述步骤5中,所述助熔剂包含以下至少一种成分:六氟铝酸钠、氟硅酸钠,所述助熔剂的添加量为液态合金总质量的0.1%~0.3%。
作为本技术方案的进一步改进,所述步骤8中,AlMgB14丝横截面直径为φ5.5mm。
作为本技术方案的进一步改进,所述步骤9中,铝合金材料中包含以下重量百分比组成成份:Si 0.32~0.40%,Mg 0.52~0.56%,Mn<0.01%,Cu<0.02%,Cr<0.01%,Ti0.01~0.02%,Fe<0.12%,Zn<0.05%,余量为Al。
作为本技术方案的进一步改进,所述步骤9中,进行水淬时,棒材的冷却速度不低于106℃/秒。
本发明提供一种抛光铝所用铝合金材料,采用所述的抛光铝所用铝合金材料的制备方法制成。
作为本技术方案的进一步改进,一种抛光铝所用铝合金材料,包含以下重量百分比组成成份:Si 0.32~0.40%,Mg 0.52~0.56%,Mn<0.01%,Cu<0.02%,Cr<0.01%,Ti 0.01~0.02%,Fe<0.12%,Zn<0.05%,余量为Al。
本发明的有益效果在于:
Mg粉、Si粉在预处理阶段可以通过球磨形成Mg-Si复合体系粉料,加入增强粉后,会消耗掉残余的Si粉,并形成增强粉-Si中间合金粉料,减少存在游离硅;而且球磨后的Mg-Si复合粉料在800℃熔炼,形成的Mg-Si合金中初生相含量较少,在加入Al粉熔炼后,得到液态合金在500℃~650℃保温,在低于熔炼温度下短时保温后获得的熔体中大量的富Si区域和贫Si区域交替出现,后期铸造过程中,液态合金在凝固时较多的细小初生Al-Mg相和初生MgzSi相析出,二者构成细密的骨架,分割剩余熔体,抑制共晶组织的生长,有利于提高铝合金材料的延展性能,降低铝合金材料断裂发生率。
本发明以AlMgB14丝作为基底,铸造时将液态合金喷射到两个冷轧辊上,使得液态合金可以冷轧辊上预冷却后在冷轧辊旋转时转移至AlMgB14丝表面,从而包埋AlMgB14丝形成铸棒,AlMgB14丝具有高硬度、低密度、耐磨性好、出色的抗高温氧化及耐酸碱腐蚀等优异性能,可以进一步降低降低铝合金材料断裂发生率。
本发明采用真空热压工艺和热静液挤压工艺相结合,两次挤压获得质地均匀的完全致密的棒材后立即进行水淬,通过速冷的方式使得棒材得到细胞状的微晶结构,具有良好的可塑性,有利于提高铝合金材料的强度和耐磨性。
相较于传统技术,本申请制备得到的铝合金材料中Mg和Si的元素含量低,中间合金Mg2Si形成率也会下降,可以大大降低过剩Si含量,改善其材料的延展性,有利于铝合金材料进行弯折、挤压、冲压等加工,游离硅不会在抛光过程中过多析出,对产品表面造成破坏,可以更好提高铝合金抛光品成材率,成品质量大幅提升。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是发明一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种抛光铝所用铝合金材料,采用以下制备方法制成,包括以下步骤:
步骤1:预处理:将Mg粉、Si粉按混合后加入高能球磨机进行球磨,球磨速率为300r/min,球磨介质为淬火钢球,球料比为18:1,淬火钢球的球径为6.5mm,在高纯度氩气保护下球磨1h后,加入增强粉,持续球磨1h,得到Mg-Si复合粉料;增强粉由Fe粉、Cu粉、Mn粉、Cr粉、Ti粉、Zn粉以质量比5:1:1:1:2:1,增强粉含量占该Mg-Si复合粉料总重量0.1%;
步骤2:制备液态合金:将Mg-Si复合粉料投入熔炼炉内熔化,800℃熔炼,完全融化后加入Al粉,得到合金体系,待所述合金体系完全液化为液态合金,650℃保温30min;Al粉的添加量占为所述合金体系总重量99.0%;
步骤3:向液态合金中加入Al粉、Mg粉作为氧化补偿剂;氧化补偿剂中Al粉、Mg粉的摩尔比为5:1,氧化补偿剂的添加量为液态合金中质量的0.05%;
步骤4:精炼:向熔炼炉内的液态合金吹送氩气和喷粉精炼剂进行精炼,精炼时间为10分钟,精炼剂用量为1.2Kg/吨铝;所述精炼剂包含以下重量份成分:Mg3N2 15份、Na3AlF6 45份、Mg3AlF6 20份、NaCl 20份;
步骤5:扒渣:将助熔剂均匀撒地液态合金表面,搅拌使其均匀混入液态合金中,保温8min后,液态合金表面产生一层铝渣,在80目以上的过滤板过滤;所述助熔剂为氟硅酸钠,所述助熔剂的添加量为液态合金总质量的0.2%;
步骤6:除气:将溶体转移至箱体双转子旋转式除气设备,使用旋转喷头除气,使设备内形成气体对流,使小气泡在液态合金中充分的扩散,气体中的氧含量在0.13ml/100mg以下;
步骤7:静置:静置时间12min;
步骤8:铸造:以AlMgB14丝作为基底,将AlMgB14丝置于两个冷轧辊之间,把液态合金喷射到两个冷轧辊,通过冷轧辊旋转将液态合金转移至AlMgB14丝表面,得到铸棒;
步骤9:均质:采用真空热压工艺,铸棒在480℃真空箱中脱气0.5h,真空箱的真空度为5×103Pa,然后在30MPa的压力下保压0.5h,获得相对密度98%以上的圆柱棒料;将圆柱棒料进行热静液挤压,热静液挤压温度为430℃,获得完全致密的棒材后立即进行水淬,得到铝合金材料。
所述铝合金材料中包含以下重量百分比组成成份:Si 0.32%,Mg 0.52%,Mn0.009%,Cu 0.01%,Cr 0.009%,Ti 0.01%,Fe 0.11%,Zn 0.02%,余量为Al。
实施例2:
一种抛光铝所用铝合金材料,采用以下制备方法制成,包括以下步骤:
步骤1:预处理:将Mg粉、Si粉按混合后加入高能球磨机进行球磨,球磨速率为320r/min,球磨介质为淬火钢球,球料比为16:1,淬火钢球的球径为6.5mm,在高纯度氩气保护下球磨1h后,加入增强粉,持续球磨1h,得到Mg-Si复合粉料;增强粉由Fe粉、Cu粉、Mn粉、Cr粉、Ti粉、Zn粉以质量比3:1:1:1:1:1,增强粉含量占该Mg-Si复合粉料总重量0.2%;
步骤2:制备液态合金:将Mg-Si复合粉料投入熔炼炉内熔化,800℃熔炼,完全融化后加入Al粉,得到合金体系,待所述合金体系完全液化为液态合金,600℃保温45min;Al粉的添加量占为所述合金体系总重量99.2%;
步骤3:向液态合金中加入Al粉、Mg粉作为氧化补偿剂;氧化补偿剂中Al粉、Mg粉的摩尔比为3:1,氧化补偿剂的添加量为液态合金中质量的0.03%;
步骤4:精炼:向熔炼炉内的液态合金吹送氩气和喷粉精炼剂进行精炼,精炼时间为12分钟,精炼剂用量为1.5Kg/吨铝;所述精炼剂包含以下重量份成分:Mg3N2 18份、Na3AlF6 56份、Mg3AlF6 18份、NaCl 18份;
步骤5:扒渣:将助熔剂均匀撒地液态合金表面,搅拌使其均匀混入液态合金中,保温10min后,液态合金表面产生一层铝渣,在80目以上的过滤板过滤;所述助熔剂为氟硅酸钠,所述助熔剂的添加量为液态合金总质量的0.1%;
步骤6:除气:将溶体转移至箱体双转子旋转式除气设备,使用旋转喷头除气,使设备内形成气体对流,使小气泡在液态合金中充分的扩散,气体中的氧含量在0.13ml/100mg以下;
步骤7:静置:静置时间15min;
步骤8:铸造:以AlMgB14丝作为基底,将AlMgB14丝置于两个冷轧辊之间,把液态合金喷射到两个冷轧辊,通过冷轧辊旋转将液态合金转移至AlMgB14丝表面,得到铸棒;
步骤9:均质:采用真空热压工艺,铸棒在500℃真空箱中脱气0.5h,真空箱的真空度为5×103Pa,然后在30MPa的压力下保压0.5h,获得相对密度98%以上的圆柱棒料;将圆柱棒料进行热静液挤压,热静液挤压温度为450℃,获得完全致密的棒材后立即进行水淬,得到铝合金材料。
所述铝合金材料中包含以下重量百分比组成成份:Si 0.35%,Mg 0.54%,Mn0.007%,Cu 0.015%,Cr 0.007%,Ti 0.015%,Fe 0.10%,Zn 0.015%,余量为Al。
实施例3:
一种抛光铝所用铝合金材料,采用以下制备方法制成,包括以下步骤:
步骤1:预处理:将Mg粉、Si粉按混合后加入高能球磨机进行球磨,球磨速率为350r/min,球磨介质为淬火钢球,球料比为15:1,淬火钢球的球径为6.5mm,在高纯度氩气保护下球磨1h后,加入增强粉,持续球磨1h,得到Mg-Si复合粉料;增强粉由Fe粉、Cu粉、Mn粉、Cr粉、Ti粉、Zn粉以质量比10:1:1:1:2:1,增强粉含量占该Mg-Si复合粉料总重量0.08%;
步骤2:制备液态合金:将Mg-Si复合粉料投入熔炼炉内熔化,800℃熔炼,完全融化后加入Al粉,得到合金体系,待所述合金体系完全液化为液态合金,580℃保温40min;Al粉的添加量占为所述合金体系总重量98.9%;
步骤3:向液态合金中加入Al粉、Mg粉作为氧化补偿剂;氧化补偿剂中Al粉、Mg粉的摩尔比为4:1,氧化补偿剂的添加量为液态合金中质量的0.02%;
步骤4:精炼:向熔炼炉内的液态合金吹送氩气和喷粉精炼剂进行精炼,精炼时间为10分钟,精炼剂用量为1.3Kg/吨铝;所述精炼剂包含以下重量份成分:Mg3N2 17份、Na3AlF650份、Mg3AlF6 16份、NaCl 17份;
步骤5:扒渣:将助熔剂均匀撒地液态合金表面,搅拌使其均匀混入液态合金中,保温11min后,液态合金表面产生一层铝渣,在80目以上的过滤板过滤;所述助熔剂为氟硅酸钠,所述助熔剂的添加量为液态合金总质量的0.3%;
步骤6:除气:将溶体转移至箱体双转子旋转式除气设备,使用旋转喷头除气,使设备内形成气体对流,使小气泡在液态合金中充分的扩散,气体中的氧含量在0.13ml/100mg以下;
步骤7:静置:静置时间11min;
步骤8:铸造:以AlMgB14丝作为基底,将AlMgB14丝置于两个冷轧辊之间,把液态合金喷射到两个冷轧辊,通过冷轧辊旋转将液态合金转移至AlMgB14丝表面,得到铸棒;
步骤9:均质:采用真空热压工艺,铸棒在460℃真空箱中脱气0.5h,真空箱的真空度为5×103Pa,然后在30MPa的压力下保压0.5h,获得相对密度98%以上的圆柱棒料;将圆柱棒料进行热静液挤压,热静液挤压温度为430℃,获得完全致密的棒材后立即进行水淬,得到铝合金材料。
所述铝合金材料中包含以下重量百分比组成成份:Si 0.33%,Mg 0.55%,Mn0.005%,Cu 0.012%,Cr 0.005%,Ti 0.012%,Fe 0.12%,Zn 0.011%,余量为Al。
实施例4:
一种抛光铝所用铝合金材料,采用以下制备方法制成,包括以下步骤:
步骤1:预处理:将Mg粉、Si粉按混合后加入高能球磨机进行球磨,球磨速率为330r/min,球磨介质为淬火钢球,球料比为17:1,淬火钢球的球径为6.5mm,在高纯度氩气保护下球磨1h后,加入增强粉,持续球磨1h,得到Mg-Si复合粉料;增强粉由Fe粉、Cu粉、Mn粉、Cr粉、Ti粉、Zn粉以质量比7:1:1:1:3:1,增强粉含量占该Mg-Si复合粉料总重量0.06%;
步骤2:制备液态合金:将Mg-Si复合粉料投入熔炼炉内熔化,800℃熔炼,完全融化后加入Al粉,得到合金体系,待所述合金体系完全液化为液态合金,560℃保温35min;Al粉的添加量占为所述合金体系总重量99.5%;
步骤3:向液态合金中加入Al粉、Mg粉作为氧化补偿剂;氧化补偿剂中Al粉、Mg粉的摩尔比为6:1,氧化补偿剂的添加量为液态合金中质量的0.04%;
步骤4:精炼:向熔炼炉内的液态合金吹送氩气和喷粉精炼剂进行精炼,精炼时间为10分钟,精炼剂用量为1.3Kg/吨铝;所述精炼剂包含以下重量份成分:Mg3N2 17份、Na3AlF6 50份、Mg3AlF6 16份、NaCl 17份;
步骤5:扒渣:将助熔剂均匀撒地液态合金表面,搅拌使其均匀混入液态合金中,保温14min后,液态合金表面产生一层铝渣,在80目以上的过滤板过滤;所述助熔剂为六氟铝酸钠,所述助熔剂的添加量为液态合金总质量的0.1%;
步骤6:除气:将溶体转移至箱体双转子旋转式除气设备,使用旋转喷头除气,使设备内形成气体对流,使小气泡在液态合金中充分的扩散,气体中的氧含量在0.13ml/100mg以下;
步骤7:静置:静置时间10min;
步骤8:铸造:以AlMgB14丝作为基底,将AlMgB14丝置于两个冷轧辊之间,把液态合金喷射到两个冷轧辊,通过冷轧辊旋转将液态合金转移至AlMgB14丝表面,得到铸棒;
步骤9:均质:采用真空热压工艺,铸棒在450℃真空箱中脱气0.5h,真空箱的真空度为5×103Pa,然后在30MPa的压力下保压0.5h,获得相对密度98%以上的圆柱棒料;将圆柱棒料进行热静液挤压,热静液挤压温度为450℃,获得完全致密的棒材后立即进行水淬,得到铝合金材料。
所述铝合金材料中包含以下重量百分比组成成份:Si 0.34%,Mg 0.55%,Mn0.009%,Cu 0.009%,Cr 0.009%,Ti 0.018%,Fe 0.10%,Zn 0.013%,余量为Al。
对比例1
根据专利申请号为201310668669.3公开的一种高强度硅镁锰铝合金棒材及其制备方法得到的铝合金棒材。
对比例2
根据专利申请号为201910564946.3公开的一种耐磨铝合金及其制备方法得到的铝合金棒材。
试验例:
机械性能测试:
试样:根据实施例1-实施例4和对比例1、对比例2的制备方法分别制得长为50mm,直径为12.5mm的棒材;
方法:根据GB/T 228测定试样的抗拉强度、断后伸长率、规定非比例延伸强度、硬度;
测试设备:上海企想检测仪器有限公司生产的QX-W750铝合金型材拉伸试验机;
实验结果:参见表1。
表1为机械性能测试结果
以上内容是结合具体的优选实施方式对发明所作的进一步详细说明,不能认定发明的具体实施只局限于这些说明。对于发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:预处理:将Mg粉、Si粉按混合后进行球磨,球磨1~2h后,加入增强粉,持续球磨,得到Mg-Si复合粉料;
步骤2:制备液态合金:将Mg-Si复合粉料投入炉内熔化,800℃熔炼,完全融化后加入Al粉,得到合金体系,待所述合金体系完全液化为液态合金,500℃~650℃保温15~45min;
步骤3:向液态合金中加入Al粉、Mg粉作为氧化补偿剂;
步骤4:精炼:向炉内的液态合金吹送氩气和喷粉精炼剂进行精炼,精炼时间为10~15分钟,精炼剂用量为1~1.5Kg/吨铝;
步骤5:扒渣:将助熔剂均匀撒地液态合金表面,搅拌使其均匀混入液态合金中,保温3~10min后,液态合金表面产生一层铝渣,在80目以上的过滤板过滤;
步骤6:除气:将溶体转移至箱体双转子旋转式除气设备,使用旋转喷头除气,使设备内形成气体对流,使小气泡在液态合金中充分的扩散,气体中的氧含量在0.13ml/100mg以下;
步骤7:静置:静置时间10~15min;
步骤8:铸造:以AlMgB14丝作为基底,将AlMgB14丝置于两个冷轧辊之间,把液态合金喷射到两个冷轧辊,通过冷轧辊旋转将液态合金转移至AlMgB14丝表面,得到铸棒;
步骤9:均质:采用真空热压工艺,铸棒在450℃~500℃真空箱中脱气0.5h,真空箱的真空度为5×103Pa,然后在30MPa的压力下保压0.5h,获得相对密度98%以上的圆柱棒料;将圆柱棒料进行热静液挤压,热静液挤压温度为430℃~450℃,获得完全致密的棒材后立即进行水淬,得到铝合金材料。
2.根据权利要求1所述的抛光铝所用铝合金材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,增强粉包含以下至少一种元素:Fe、Cu、Mn、Cr、Ti、Zn,增强粉含量占该Mg-Si复合粉料总重量0.01%~0.35%。
3.根据权利要求1所述的抛光铝所用铝合金材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,在高纯度氩气保护下进行球磨,球磨速率为300~350r/min,球磨介质为淬火钢球,球料比为15~18:1,淬火钢球的球径不大于11mm。
4.根据权利要求1所述的抛光铝所用铝合金材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,添加Al粉的重量占比不低于所述合金体系总重量98.8%。
5.根据权利要求1所述的抛光铝所用铝合金材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,氧化补偿剂中Al粉、Mg粉的质量比为5~8:1,氧化补偿剂的添加量为液态合金总重量的0.01%~0.05%。
6.根据权利要求1所述的抛光铝所用铝合金材料的制备方法,其特征在于,所述步骤4中,所述精炼剂包含以下重量份成分:Mg3N2 15~20份、Na3AlF6 30~50份、Mg3AlF6 15~20份、NaCl 15~20份。
7.根据权利要求1所述的抛光铝所用铝合金材料的制备方法,其特征在于,所述步骤5中,所述助熔剂包含以下至少一种成分:六氟铝酸钠、氟硅酸钠,所述助熔剂的添加量为液态合金总质量的0.1%~0.3%。
8.根据权利要求1所述的抛光铝所用铝合金材料的制备方法,其特征在于,所述步骤9中,铝合金材料中包含以下重量百分比组成成份:Si 0.32~0.40%,Mg 0.52~0.56%,Mn<0.01%,Cu<0.02%,Cr<0.01%,Ti 0.01~0.02%,Fe<0.12%,Zn<0.05%,余量为Al。
9.一种抛光铝所用铝合金材料,其特征在于,采用权利要求1~8任一项所述的抛光铝所用铝合金材料的制备方法制成。
10.根据权利要求9所述的抛光铝所用铝合金材料,其特征在于,包含以下重量百分比组成成份:Si 0.32~0.40%,Mg 0.52~0.56%,Mn<0.01%,Cu<0.02%,Cr<0.01%,Ti0.01~0.02%,Fe<0.12%,Zn<0.05%,余量为Al。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210436591.1A CN114752871A (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法及其铝合金材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210436591.1A CN114752871A (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法及其铝合金材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114752871A true CN114752871A (zh) | 2022-07-15 |
Family
ID=82333699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210436591.1A Pending CN114752871A (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法及其铝合金材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114752871A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115896564A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-04 | 精美铝业有限公司 | 一种新能源汽车充电装置专用铝合金板材及其制备方法 |
-
2022
- 2022-04-25 CN CN202210436591.1A patent/CN114752871A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115896564A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-04 | 精美铝业有限公司 | 一种新能源汽车充电装置专用铝合金板材及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107034397B (zh) | 一种航空用铝合金扁铸锭的制造方法 | |
CN104805319A (zh) | 一种2xxx系超大规格铝合金圆锭的制造方法 | |
CN108823440B (zh) | 一种亚共晶铝硅合金板坯的制备方法及应用 | |
NO143166B (no) | Fremgangsmaate ved fremstilling av dispersjonsforsterkede aluminiumlegeringsprodukter | |
CN114351017B (zh) | 一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法及应用 | |
CN114277272A (zh) | 铝合金改性用复合稀土合金及其制备方法 | |
CN111020305A (zh) | 一种铝合金复合材料皮材扁铸锭及其制造方法 | |
US20220118543A1 (en) | Welding wire for dissimilar welding of cu and steel and preparation method thereof and method for welding cu and steel | |
CN108588514A (zh) | 一种高温轧制高镁铝合金杆的方法 | |
CN107354349A (zh) | 一种罐体材料用高性能含Zn近共晶铝硅合金及其制备方法 | |
CN114752871A (zh) | 一种抛光铝所用铝合金材料的制备方法及其铝合金材料 | |
CN108950337A (zh) | 一种低成本高强度Mg-Zn-Y-Ce-Ca镁合金及其制备方法 | |
CN110656263A (zh) | 含微量La元素的高性能Al-Si系焊丝合金及其制备方法 | |
CN113930648A (zh) | 一种高锌铝合金扁铸锭的制备方法 | |
CN111549265B (zh) | 一种散热器翅片触水侧铝合金板的制备方法 | |
CN106086553B (zh) | 一种用于穿条式隔热型材的铝合金型材及其制造方法 | |
CN102839304B (zh) | 旅游帐篷支架用铝合金管材及其制备方法 | |
CN112921212A (zh) | 一种高强度可阳极氧化着色的压铸铝合金及其制备方法 | |
CN109136672B (zh) | 一种耐腐蚀高强铝合金及制备方法 | |
CN111996419A (zh) | 一种含铁亚共晶铝硅合金及其制备方法 | |
CN111705248A (zh) | 一种Al-4.5Cu铝铜合金材料及其制备方法 | |
CN108193102B (zh) | Al-Mg合金及其制备方法 | |
CN114369745B (zh) | 一种高强度铝合金及其应用 | |
CN116676501B (zh) | 一种高性能铝合金及其制造方法和应用 | |
CN114686721B (zh) | 一种高强度铜合金棒材及其制备方法 |
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 | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220715 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |