一種高延伸率鋁合金型材及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高延伸率鋁合金型材及其制造方法，其各元素按質(zhì)量百分比組成為：Mg0.9-1.4、Si0.65-0.95、Cu0.05-0.1、Zn0.2-0.3、Mn0.25-0.35、Cr0.05-0.08、Ti0.01-0.02、Be0.02-0.03、In0.015-0.025、Th0.03-0.05、Sb0.01-0.02、Sr0.02-0.03、余量為鋁。本發(fā)明鋁合金成分中降低了銅含量，適當提高了錳與鋅的含量，添加了少量的In、Th、Sb、Sr等微量元素,能夠顯著提高鋁合金型材的力學性能,在保證了鋁合金型材依然擁有較高的抗拉強度和屈服強度、很好的塑性的同時大幅度提高延伸率,實現(xiàn)了其延伸率和強度的同步提高。
【專利說明】一種高延伸率鋁合金型材及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種高延伸率鋁合金型材及其制造方法，屬于鋁合金材料【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]鋁合金由于其密度小、比強度和比剛度高、彈性好、抗沖擊性能良好、耐腐蝕、耐磨、易表面著色、良好的加工成型性以及高的回收再生性等特點，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、機械制造、船舶、建筑、裝修等領(lǐng)域。隨著近年來科學技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，一些大跨度、高承力鋁合金型材需要更高的機械強度以及延伸率才能滿足現(xiàn)實需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種高延伸率鋁合金型材及其制造方法。其在保持較高強度的同時大幅度提高延伸率、加工性能以及塑性。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種高延伸率鋁合金型材，其特征在于:其各元素按質(zhì)量百分比組成為=Mg 0.9-1.4、Si 0.65-0.95,Cu 0.05-0.UZn 0.2-0.3,Mn 0.25-0.35,Cr 0.05-0.08,Ti 0.01-0.02,Be
0.02-0.03、In 0.015-0.025、Th 0.03-0.05, Sb 0.01-0.02, Sr 0.02-0.03、余量為鋁。
[0005]高延伸率鋁合金型材的制造方法，其特征在于:按上述合金成分將配好的爐料投入熔煉爐，加熱至725-745°C，待金屬全部熔化，攪拌30-40分鐘，檢測合金成分并調(diào)整；然后加入精煉劑進行精煉，精煉溫度為710-720°C，精煉時間為15-20分鐘，精煉完畢后靜置20-30分鐘，扒渣后開始澆鑄，鑄造溫度為675-695 °C，鑄造速度為65-75mm/min，冷卻水流量為1550-1750 L/min ;澆`鑄后以110_120°C /h速率升溫至190_220°C，保溫2_4小時；再以 80-100°C /h 升溫至 320-350°C，保溫 4-5 小時；再以 95-105°C /h 升溫至 520_540°C，保溫5-10小時；然后以200-230°C /h降溫至310_330°C，保溫2-3小時；再以105-115°C /h降溫至140-160°C，保溫4-6小時，水冷至室溫；然后將鑄錠加熱至440_480°C，用擠壓機擠壓成型，擠壓速率為8-12m/min ;將擠壓成型后的鋁合金型材以120-150°C /h升溫至260-320°C，保溫1-2小時，再以115-135°C /h升溫至490_520°C，保溫40-60分鐘；再以320-3500C /h降溫至140-180°C，保溫2_3小時，然后放入0_2°C冰鹽水中迅速降至5(TC以下；然后將從鹽水中取出的鋁合金型材在190-210°C下保溫1-2小時，即得本發(fā)明鋁合金型材。
[0006]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鉀5-10、氯化鈉8-12、氟化鋁5-10、氮化鎂8-12、硼化鈦4_8、冰晶石10-15、硅灰石4_8、膨潤土 3-5 ；b.將上述冰晶石、硅灰石、膨潤土粉碎過300-400目篩，混合均勻后，加入2-3%的氮化鋁、
0.5-1%的雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、1-2%的納米碳、1-1.5%的硬脂酸鋅，2000-3000rpm高速攪拌10_15min，取出烘干，在1200-1600°C下煅燒2_3h，然后水淬冷卻，研碎，待用；c.將其余各原料加熱至750-800°C，待其全部熔融后，澄清l_2h，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細過200-400目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
[0007]本發(fā)明精煉劑的脫雜質(zhì)率在65-75%之間，去除合金液中的夾雜物及使夾雜物變性效果好、凈化合金液提高了內(nèi)部質(zhì)量，氣孔度降低1-2度，得到有效的控制。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明鋁合金成分中降低了銅含量，適當提高了錳與鋅的含量，添加了少量的In、Th、Sb、Sr等微量元素，能夠顯著提高鋁合金型材的力學性能，在保證了鋁合金型材依然擁有較高的抗拉強度和屈服強度、很好的塑性的同時大幅度提高延伸率，實現(xiàn)了其延伸率和強度的同步提聞。
[0009]【具體實施方式】
一種高延伸率鋁合金型材:其各元素按質(zhì)量百分比組成為:Mg 0.9-1.4、Si
0.65-0.95、Cu 0.05-0.1、Zn 0.2-0.3、Mn 0.25-0.35、Cr 0.05-0.08、Ti 0.01-0.02、Be
0.02-0.03、In 0.015-0.025、Th 0.03-0.05, Sb 0.01-0.02, Sr 0.02-0.03、余量為鋁。
[0010]高延伸率鋁合金型材的制造方法:按上述合金成分將配好的爐料投入熔煉爐，加熱至735°C，待金屬全部熔化，攪拌30分鐘，檢測合金成分并調(diào)整；然后加入精煉劑進行精煉，精煉溫度為720°C，精煉時間為15分鐘，精煉完畢后靜置30分鐘，扒渣后開始澆鑄，鑄造溫度為690°C，鑄造速度為70mm/min，冷卻水流量為1600 L/min ;澆鑄后以120°C /h速率升溫至205°C，保溫3小時；再以90°C /h升溫至330°C，保溫5小時；再以100°C /h升溫至530°C，保溫8小時；然后以220°C /h降溫至320°C，保溫2小時；再以110°C /h降溫至150°C，保溫5小時，水冷至 室溫；然后將鑄錠加熱至460°C，用擠壓機擠壓成型，擠壓速率為10m/min ;將擠壓成型后的鋁合金型材以140°C /h升溫至290°C，保溫2小時，再以130°C /h升溫至510°C，保溫45分鐘；再以340°C /h降溫至150°C，保溫2小時，然后放入1°C冰鹽水中迅速降至50°C以下；然后將從鹽水中取出的鋁合金型材在205°C下保溫1.5小時，即得本發(fā)明鋁合金型材。
[0011]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量(kg)的原料:氯化鉀6、氯化鈉12、氟化鋁8、氮化鎂10、硼化鈦8、冰晶石12、硅灰石6、膨潤土 5 ；b.將上述冰晶石、硅灰石、膨潤土粉碎過300目篩，混合均勻后，加入3%的氮化鋁、0.8%的雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、2%的納米碳、1.5%的硬脂酸鋅，3000rpm高速攪拌lOmin，取出烘干，在1600°C下煅燒2h，然后水淬冷卻，研碎，待用；c.將其余各原料加熱至800°C，待其全部熔融后，澄清2h，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細過400目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
[0012]所得的鋁合金型材經(jīng)檢驗力學性能為:抗拉強度525Mpa，屈服強度為448Mpa，伸長率為18.6%ο
【權(quán)利要求】
1.一種高延伸率鋁合金型材，其特征在于:其各元素按質(zhì)量百分比組成為=Mg0.9-1.4, Si 0.65-0.95, Cu 0.05-0.K Zn 0.2-0.3, Mn 0.25-0.35, Cr 0.05-0.08, Ti0.01-0.02,Be 0.02-0.03, In 0.015-0.025、Th 0.03-0.05, Sb 0.01-0.02, Sr 0.02-0.03、余量為招。
2.如權(quán)利要求1所述的高延伸率鋁合金型材的制造方法，其特征在于:按上述合金成分將配好的爐料投入熔煉爐，加熱至725-745°C，待金屬全部熔化，攪拌30-40分鐘，檢測合金成分并調(diào)整；然后加入精煉劑進行精煉，精煉溫度為710-720°C，精煉時間為15-20分鐘，精煉完畢后靜置20-30分鐘，扒渣后開始澆鑄，鑄造溫度為675-695°C，鑄造速度為65-75mm/min，冷卻水流量為1550-1750 L/min ;澆鑄后以110_120°C /h速率升溫至190-220 V，保溫2-4小時；再以80-100 V /h升溫至320-350 V，保溫4_5小時；再以95-105°C /h 升溫至 520-540°C，保溫 5-10 小時；然后以 200_230°C /h 降溫至 310_330°C，保溫2-3小時；再以105-115°C /h降溫至140-160°C，保溫4-6小時，水冷至室溫；然后將鑄錠加熱至440-480°C，用擠壓機擠壓成型，擠壓速率為8-12m/min ;將擠壓成型后的鋁合金型材以 120-150°C /h 升溫至 260-320°C，保溫 1-2 小時，再以 115_135°C /h 升溫至 490_520°C，保溫40-60分鐘；再以320-350°C /h降溫至140_180°C，保溫2_3小時，然后放入0_2°C冰鹽水中迅速降至50°C以下；然后將從鹽水中取出的鋁合金型材在190-210°C下保溫1-2小時，即得本發(fā)明鋁合金型材； 所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鉀5-10、氯化鈉8-12、氟化鋁5-10、氮化鎂8-12、硼化鈦4-8、冰晶石10-15、硅灰石4-8、膨潤土 3-5 ；b.將上述冰晶石、硅灰石、膨潤土粉碎過300-400目篩，混合均勻后，加入2-3%的氮化鋁、0.5-1%的雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、1-2%的納米碳、1-1.5%的硬脂酸鋅，2000-3000rpm高速攪拌10-15min，取出烘干，在1200-1600°C下煅燒2_3h，然后水淬冷卻，研碎，待用；c.將其余各原料加熱至750-800°C，待其全部熔融后，澄清l_2h，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細過200-400 目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
【文檔編號】C22C1/06GK103484734SQ201310348591
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】陳鵬, 王沖, 金繼松 申請人:安徽環(huán)宇鋁業(yè)有限公司