一種耐腐蝕鋁合金型材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬材料制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐腐蝕鋁合金型材及其生產(chǎn)工 〇
【背景技術(shù)】
[0002] 我國已經(jīng)是全球最大的鋁擠壓材生產(chǎn)、出口和消費(fèi)大國。當(dāng)前，我國鋁擠壓工業(yè)進(jìn) 入規(guī)?；图夹g(shù)升級的新階段，處于變革與轉(zhuǎn)型的重要時期?，F(xiàn)在鋁合金行業(yè)已經(jīng)朝著生 產(chǎn)環(huán)保低能耗，合金性能優(yōu)異的方向發(fā)展。
[0003] 在現(xiàn)有復(fù)雜鋁合金中，合金元素多、相多，即使在平衡狀態(tài)下也是完全固溶的合 金，往往出現(xiàn)共晶體。為了提高其耐腐蝕性能，歐美國家先后開發(fā)了 173、176、174等過時效 制度。這樣做的結(jié)果是耐蝕性能提高了，但抗拉強(qiáng)度確降低了。為了兼顧兩者都不受影響， 現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)有人研宄多級時效，并認(rèn)為多級時效是改善7N01合金耐蝕性的有效辦法。此 外，研宄發(fā)現(xiàn)在成分配比上，只有嚴(yán)格執(zhí)行：Zn+Mg彡7%，Zn/Mg=6~7的規(guī)律，才能生產(chǎn)出 合格的耐蝕鋁型材。而且多級時效是個很復(fù)雜的過程，每種不同配方的鋁合金，就需要不同 的多級時效。
[0004] 連續(xù)擠壓是鋁合金型材生產(chǎn)的一種重要工藝，連續(xù)擠壓桿料無需進(jìn)行預(yù)熱處理， 但對于坯料要求良好的韌性、塑形以及成形性能。采用連續(xù)擠壓成形的鋁合金主要有： 1050、1060、1100、3003、6063、AA1050、AA6082、AA6063、AA3103、AA1200、AA3005 和AA3004 等 1系、3系和6系鋁合金。隨著科技的發(fā)展，連續(xù)擠壓技術(shù)不斷的提高，通過對擠壓工藝以及 工模具的設(shè)計和優(yōu)化，所能生產(chǎn)的產(chǎn)品截面日益復(fù)雜，各種型材層出不窮，然而，連續(xù)擠壓 始終針對的對象均是軟錯合金。對于2xxx系、4xxx系、5xxx系以及7xxx系等硬錯合金，由 于塑性變形抗力較大，成型性能較差，普遍被認(rèn)為無法采用連續(xù)擠壓技術(shù)加工成形?，F(xiàn)有技 術(shù)公開過一種通過連續(xù)擠壓以及雙級時效熱處理得到鋁合金型材成品。所得產(chǎn)品室溫抗拉 強(qiáng)度可達(dá)450~500MPa，伸長率可達(dá)4~7. 7%，平均晶粒尺寸可達(dá)0. 020~0. 040mm。然而，該技 術(shù)雖然大幅度降低了能耗，但是實際應(yīng)用中，伸長率，也就是韌性還是不夠好，不能滿足高 端需求。如國某項航空用產(chǎn)品需要一種特殊型材，要求此種鋁合金型材抗拉強(qiáng)度達(dá)到540N/ mnT2、規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度達(dá)到480N/mnT2、斷后伸長率達(dá)到8%、剝落腐蝕性能達(dá)到EB級。
[0005] 本發(fā)明旨在提供一種新的環(huán)保耐腐蝕鋁合金型材生產(chǎn)工藝，從原料到工藝參數(shù)全 面優(yōu)化，意外地發(fā)現(xiàn)，在優(yōu)化的參數(shù)下，這樣可以低能耗生產(chǎn)出耐腐蝕，強(qiáng)度高的優(yōu)秀鋁合 金型材，這給生產(chǎn)實踐帶來了極大的好處，這樣的工藝還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，通過多年的研宄和 實驗，并且優(yōu)化通過原料配比，以及工藝的條件，提供一種新的環(huán)保耐腐蝕鋁合金型材生產(chǎn) 工藝，從原料到工藝參數(shù)全面優(yōu)化，可以低能耗生產(chǎn)出耐腐蝕，強(qiáng)度高的鋁合金型材。而且 克服了現(xiàn)有技術(shù)Zn+Mg彡7%，Zn/Mg=6~7才能生產(chǎn)耐腐蝕鋁合金型材的技術(shù)偏見，可以生 產(chǎn)出了兼具多方面指標(biāo)的優(yōu)秀鋁合金型材。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種耐腐蝕鋁合金型材的生產(chǎn)方法： (1) 配料及熔煉： 按照質(zhì)量百分比配料：Cu3-8%，F(xiàn)e2-5%，Mn5-9%，Mg1-2%，Zn1-2%，Si0.3-0. 8%，Ni0.1%，Ti0.05%，其余為Al，在高溫下熔煉6h~8h，得到鋁合金熔液； (2) 水平連鑄： 將得到的鋁合金溶液進(jìn)行水平連鑄，并清洗； (3) 連續(xù)擠壓： 連續(xù)擠壓成型得鋁合金型材； (4) 二級時效熱處理： 對步驟（3)得到的鋁合金型材進(jìn)行二級時效熱處理，得耐腐蝕鋁合金型材成品。
[0008] 優(yōu)選步驟（3)為：擠壓轉(zhuǎn)速6-9r/min，模具入口圓角r=0. 2-0. 4mm，得鋁合金型 材； 優(yōu)選步驟（4)為： 一級：溫度為100-120°C、時間7-10h，然后將鋁合金型材水冷或空冷至室溫； 二級：溫度為180_220°C、時間80-100min，然后將鋁合金型材水冷或空冷至室溫。
[0009] 本發(fā)明的有益之處在于： 1、本發(fā)明的工藝無需均勻化和預(yù)熱處理使合金生產(chǎn)工藝和周期縮短，完全符合短流程 工藝的節(jié)能綠色生產(chǎn)要求。
[0010] 2、本發(fā)明制得的鋁合金型材具有優(yōu)秀的耐腐蝕性和抗拉伸強(qiáng)度，可以滿足日漸增 大的高端需求。
【具體實施方式】
[0011] 實施例1: 一種耐腐蝕鋁合金型材的生產(chǎn)方法： (1) 配料及熔煉： 按照質(zhì)量百分比配料：Cu8%，F(xiàn)e3%，Mn5%，Mg2%，Zn1.5%，Si0.5%，Ni0.l%，Ti0.05%，其余為Al，在高溫下熔煉6h，得到鋁合金熔液； (2) 水平連鑄： 將得到的鋁合金溶液進(jìn)行水平連鑄，并清洗； (3) 連續(xù)擠壓： 擠壓轉(zhuǎn)速9r/min，模具入口圓角r=0. 2_，得鋁合金型材； (4) 二級時效熱處理： 一級：溫度為120°C、時間7h，然后將鋁合金型材水冷或空冷至室溫； 二級：溫度為220°C、時間80min，然后將鋁合金型材水冷或空冷至室溫。
[0012] 實施例2: 一種耐腐蝕鋁合金型材的生產(chǎn)方法： (1)配料及熔煉： 按照質(zhì)量百分比配料：Cu3%，F(xiàn)e2%，Mn5%，Mgl%，Zn1.7%，Si0.3%，Ni0.l%，Ti0.05%，其余為Al，在高溫下熔煉8h，得到鋁合金熔液； (2) 水平連鑄： 將得到的鋁合金溶液進(jìn)行水平連鑄，并清洗； (3) 連續(xù)擠壓： 擠壓轉(zhuǎn)速6r/min，模具入口圓角r=0. 4mm，得錯合金型材； (4) 二級時效熱處理： 一級：溫度為l〇〇°C、時間10h，然后將鋁合金型材水冷或空冷至室溫； 二級：溫度為180°C、時間lOOmin，然后將鋁合金型材水冷或空冷至室溫。
[0013] 實施例3: 一種耐腐蝕鋁合金型材的生產(chǎn)方法： (1) 配料及熔煉： 按照質(zhì)量百分比配料：Cu3%，F(xiàn)e5%，Mn6%，Mg1. 5%，Zn1. 1%，Si0? 4%，Ni0.l%，Ti0.05%，其余為Al，在高溫下熔煉7h，得到鋁合金熔液； (2) 水平連鑄： 將得到的鋁合金溶液進(jìn)行水平連鑄，并清洗； (3) 連續(xù)擠壓： 擠壓轉(zhuǎn)速8r/min，模具入口圓角r=0. 3mm，得錯合金型材； (4) 二級時效熱處理： 一級：溫度為ll〇°C、時間9h，然后將鋁合金型材水冷或空冷至室溫； 二級：溫度為188°C、時間88min，然后將鋁合金型材水