本发明专利技术公开了一种物理实验柜用铝合金型材及其制备方法，该合金按重量百分比组成为：Zn4.2-5.4、Mg1.8-2.6、Cu0.15-0.35、Mn0.3-0.7、Cr0.05-0.25、Ti≤0.15、Si0.3-0.6、Fe≤0.25、Zr0.1-0.2、Cd0.08-0.14、In0.04-0.06、Sc0.03-0.05、Er0.025-0.045、Tm0.01-0.02，余量为Al。本发明专利技术通过优化合金成分，合理安排热处理工艺，制得的铝合金型材具有优异的综合力学性能，抗拉强度≥450MPa，非比例延伸强度≥400MPa，可以显著提高铝合金实验柜的安全性能，可用于制作物理实验室柜，无需再依赖进口材料，具有重要的经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于铝合金材料领域。
技术介绍
铝合金型材因具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性好、可塑性好、变形量小、无污染、无毒，使用寿命长，回收性好等特点，在达到同样的力学性能指标下可比钢减轻47%，故而，铝合金型材可作为替代钢制实验柜的材料。目前，国内铝合金柜在做抗拉力或者强度物理实验时，对实验柜的强度要求很高，国内生产的铝合金物理实验柜存在在抗拉强度低，非比例延伸强度低的问题，导致实验柜安全系数低，使用寿命短。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗拉强度高、非比例延伸强度高的，以解决高级物理实验柜依赖于进口材料的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下: 一种一种物理实验柜用铝合金型材，该合金按重量百分比组成为=Zn 4.2-5.4、Mg1.8-2.6,Cu 0.15-0.35,Mn 0.3-0.7,Cr 0.05-0.25,Ti ( 0.15,Si 0.3-0.6,Fe ( 0.25,Zr0.1-0.2,Cd 0.08-0.14、In 0.04-0.06, Sc 0.03-0.05,Er 0.025-0.045、Tm 0.01-0.02，余量为Al。本专利技术一种物理实验柜用铝合金型材的制备方法，包括以下步骤: (1)按配方配比计算称取炉料，取铝锭、锌锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达720-740°C时，依次加入Al-10wt%Mn中间合金、Al_2wt%Cr中间合金、A1-0.5wt%Cd中间合金，待其全部熔化后，调温至730-750°C，加入Al-lwt%Zr中间合金、A1-0.3wt%In中间合金，搅拌20-30min后调温至715_735°C，加入熔液重量1-2%的精炼剂，精炼15_20min后扒渣，调温至725-745?，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15-20min后，取样分析、调整至合格；然后以气体流量为2.2-2.8L/min通70%Ar+15%Cl2+15%SF6混合气体除气精炼15_20min，扒渣，静置20-30min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注即可出炉浇注，浇注温度为675-695°C ； (2)将得到的铸坯进行均匀化处理:以50-1001:/h升温至220-260°C，保温2_3h，再以150-2000C /h升温至480-500°C，保温10_15h，然后强风风冷至180_240°C，保温l_2h，再以100-150°C /h升温至360-420°C，保温3_6h，空冷至室温； (3)将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为490-51(TC，挤压比为18-24:1，然后将挤出的型材进行固溶处理:在470-490°C下保温0.5-lh，然后置于(20±5) V 5%NaCl盐水中淬火铝合金型材降温至50°C以下，取出型材进行时效处理:先在150-180°C下保温5-10h，空冷至室温，再在80-100°C下保温15-20h，水冷至室温，最后在120-140°C下保温10_15h，空冷至室温。 所述精炼剂的制备方法如下:a、取以下重量份的原料:二氧化硅30-40、氯化钠15-25、氟铝酸钠10-15、氟化钙5-10、硫酸钠12-18、硝酸钠5_10、铝粉8_14、白云石20-30、硅灰石10-15、凹凸棒土 10-15 ;b、将白云石、硅灰石、凹凸棒土分别粉碎过50-80目筛，混合均匀后在1160-1220°C下煅烧l_2h，水淬得破碎的颗粒，然后加水打浆制成浓度为40-50%的浆液，然后加入余下原料，1000-1500rpm高速研磨20_30min，然后将研磨后的浆液进行流化床喷雾造粒，进风温度为160-180°C，流化床料层温度94-98°C，喷枪压力0.2-0.25MPa，得粒径为1.5_3mm的精炼剂。本专利技术的有益效果: 本专利技术通过优化合金成分，合理安排热处理工艺，制得的铝合金型材具有优异的综合力学性能，抗拉强度≥450MPa，非比例延伸强度≥400MPa，可以显著提高铝合金实验柜的安全性能，可用于制作物理实验室用柜，无需再依赖进口材料，具有重要的经济效益。【具体实施方式】实施例一种物理实验柜用铝合金型材，该合金按重量百分比组成为:Zn 4.2-5.4、Mg 1.8-2.6、Cu 0.15-0.35、Mn 0.3-0.7、Cr 0.05-0.25、Ti ( 0.15、Si 0.3-0.6、Fe ( 0.25、Zr 0.1-0.2、Cd 0.08-0.14、In 0.04-0.06、Sc 0.03-0.05、Er 0.025-0.045、Tm 0.01-0.02，余量为 Al。一种物理实验柜用铝合金型材的制备方法，包括以下步骤: (1)按配方配比计算称取炉料，取铝锭、锌锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达730°C时，依次加入Al-10wt%Mn中间合金、Al_2wt%Cr中间合金、Al-0.5wt%Cd中间合金，待其全部熔化后，调温至740°C,加入Al-lwt%Zr中间合金、A1_0.3wt%In中间合金,搅拌30min后调温至725°C，加入熔液重量1.5%的精炼剂，精炼20min后扒渣，调温至735°C，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15-20min后，取样分析、调整至合格；然后以气体流量为2.4L/min通70%Ar+15%Cl2+15%SF6混合气体除气精炼15min，扒渣，静置30min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注即可出炉浇注，浇注温度为685°C ； (2)将得到的铸坯进行均匀化处理:以80°C/h升温至240°C，保温3h，再以160°C /h升温至495°C，保温12h，然后强风风冷至180°C，保温lh，再以120°C /h升温至400°C，保温5h，空冷至室温； (3)将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为505°C，挤压比为20:1，然后将挤出的型材进行固溶处理:在480°C下保温lh，然后置于20°C 5%NaCl盐水中淬火铝合金型材降温至50°C以下，取出型材进行时效处理:先在160°C下保温8h，空冷至室温，再在90°C下保温18h，水冷至室温，最后在130°C下保温12h，空冷至室温。所述精炼剂的制备方法如下:a、取以下重量份的原料:二氧化硅35、氯化钠20、氟铝酸钠15、氟化钙5、硫酸钠15、硝酸钠6、铝粉12、白云石24、硅灰石12、凹凸棒土 15 ；b、将白云石、硅灰石、凹凸棒土分别粉碎过80目筛，混合均匀后在1220°C下煅烧lh，水淬得破碎的颗粒，然后加水打浆制成浓度为50%的浆液，然后加入余下原料，1500rpm高速研磨20min，然后将研磨后的浆液进行流化床喷雾造粒，进风温度为160°C，流化床料层温度98°C，喷枪压力0.25MPa，得粒径为1.5mm的精炼剂。经检验，所得铝合金型材的主要性能为:抗拉强度473MPa，非比例延伸强度421Pa，伸长率 14.9%。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种物理实验柜用铝合金型材，其特征在于，该合金按重量百分比组成为：Zn 4.2‑5.4、Mg 1.8‑2.6、Cu 0.15‑0.35、Mn 0.3‑0.7、Cr 0.05‑0.25、Ti≤0.15、Si 0.3‑0.6、Fe≤0.25、Zr 0.1‑0.2、Cd 0.08‑0.14、In 0.04‑0.06、Sc 0.03‑0.05、Er 0.025‑0.045、Tm 0.01‑0.02，余量为Al。
【技术特征摘要】
1.一种物理实验柜用铝合金型材，其特征在于，该合金按重量百分比组成为:Zn4.2-5.4,Mg 1.8-2.6,Cu 0.15-0.35,Mn 0.3-0.7,Cr 0.05-0.25,Ti ( 0.15,Si 0.3-0.6、Fe ( 0.25,Zr 0.1-0.2,Cd 0.08-0.14、In 0.04-0.06,Sc 0.03-0.05,Er 0.025-0.045,Tm0.01-0.02，余量为 Al。2.如权利要求1所述的一种物理实验柜用铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)按配方配比计算称取炉料，取铝锭、锌锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达720-740°C时，依次加入Al-10wt%Mn中间合金、Al_2wt%Cr中间合金、A1-0.5wt%Cd中间合金，待其全部熔化后，调温至730-750°C，加入Al-lwt%Zr中间合金、A1-0.3wt%In中间合金，搅拌20-30min后调温至715_735°C，加入熔液重量1-2%的精炼剂，精炼15_20min后扒渣，调温至725-745?，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15-20min后，取样分析、调整至合格；然后以气体流量为2.2-2.8L/min通70%Ar+15%Cl2+15%SF6混合气体除气精炼15_20min，扒渣，静置20-30min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注即可出炉浇注，浇注温度为675-695°C ； (2)将得到的铸坯进行均匀化处理:以50-1001:/h升温至220-260°C...
【专利技术属性】
技术研发人员：张新南，
申请(专利权)人：安徽乾通教育制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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