家具用铝合金铆钉线及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铝合金，包括以下质量百分比的各组分：Si 0.01～0.05wt％；Fe 0.08～0.15wt％；Mn0.05～0.15wt％；Mg 1.2～1.7wt％；Cr 0.02～0.10wt％；V 0.003～0.020wt％；Ti 0.008～0.02wt％；Be 0.00005～0.0002wt％，余量为Al。本发明专利技术还提供了一种家具用铝合金铆钉线的制备方法，包括以下步骤：(1)熔炼；(2)铸造；(3)轧制；(4)拉拔与中间退火：包括非成品拉和成品拉；其中，非成品拉时，材料的截面压缩率每变形40％～60％，需进行中间退火，然后再进行拉拔；成品拉时，材料的截面压缩率为10％～30％，即得到所述家具用铝合金铆钉线；中间退火包括以下步骤：将拉拔后的线材先升温至150～250℃，保温4～5小时；然后再以50～100℃/h的速度升温至350～500℃，保温0.5～1小时，然后冷至室温。

Aluminum alloy rivet wire for furniture and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
家具用铝合金铆钉线及其制备方法
本专利技术涉及金属材料领域，尤其涉及一种家具用铝合金铆钉线及其制备方法。
技术介绍
目前铝合金家具的连接方式有焊接和铆接，其中铆接材料目前用的比较广泛的是牌号1050的纯铆钉线，其特点是强度低(抗拉强度80～120MPa)且冷镦开裂率较高。因此，如何用简单经济的工艺方法来解决铆钉线冷镦开裂率高及机械强度低的问题是目前行业的焦点。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种家具用铝合金铆钉线及其制备方法，本专利技术通过成分和工艺方法的创新，不仅能够解决家具用铆钉线冷镦开裂率高的问题，还能获得较好的机械性能。本专利技术的第一个目的是提供一种铝合金，以其总重为基准，包括以下质量百分比的各组分：Si0.01～0.05wt％；Fe0.08～0.15wt％；Mn0.05～0.15wt％；Mg1.2～1.7wt％；Cr0.02～0.10wt％；V0.003～0.020wt％；Ti0.008～0.02wt％；Be0.00005～0.0002wt％，余量为Al及不可避免杂质。进一步地，以其总重为基准，铝合金包括以下质量百分比的各组分：Si0.01～0.05wt％；Fe0.12～0.15wt％；Mn0.10～0.15wt％；Mg1.5～1.7wt％；Cr0.05～0.08wt％；V0.009～0.015wt％；Ti0.015～0.02wt％；Be0.0001～0.0002wt％，余量为Al及不可避免杂质。在本专利技术一具体实施例中，以其总重为基准，铝合金包括以下质量百分比的各组分：Si0.03wt％；Fe0.12wt％；Mn0.10wt％；Mg1.3wt％；Cr0.05wt％；V0.009wt％；Ti0.015wt％；Be0.0001wt％，余量为Al及不可避免杂质。在本专利技术又一具体实施例中，以其总重为基准，铝合金包括以下质量百分比的各组分：Si0.01wt％；Fe0.09wt％；Mn0.05wt％；Mg1.7wt％；Cr0.02wt％；V0.010wt％；Ti0.010wt％；Be0.00008wt％，余量为Al及不可避免杂质。在本专利技术另一具体实施例中，以其总重为基准，铝合金包括以下质量百分比的各组分：Si0.05wt％；Fe0.15wt％；Mn0.15wt％；Mg1.5wt％；Cr0.08wt％；V0.015wt％；Ti0.02wt％；Be0.0002wt％，余量为Al及不可避免杂质。本专利技术的铝合金，通过添加适量的Fe以提高铆钉线材料的再结晶温度和延展性，然而Fe在铸造过程中容易在表面形成粗大铁相，因此通过添加适量的V、Be，避免铁相在表面富集和细化粗大铁相。本专利技术的第二个目的是提供一种家具用铝合金铆钉线的制备方法，采用上述铆钉用铝镁合金制备，包括以下步骤：(1)熔炼：按照上述铆钉用铝镁合金的成分组成将铝锭和铝中间合金锭混合后熔炼，熔炼温度为750～780℃，保温30～60min；然后将熔炼后的熔体充分混匀，并去除其中的氢气和杂质；(2)铸造：将步骤(1)所得洁净的铝镁合金熔体的温度控制在700～750℃，然后均匀冷却至300～450℃，冷却速度为10～20℃/秒，得到内部晶粒粒径≤150μm的铸坯；(3)轧制：对所述铸坯进行热轧，进料温度为380～450℃，轧制完成后降温至300℃以下；(4)拉拔与中间退火：将步骤(3)所得轧制材料进行冷拉拔，包括非成品拉和成品拉；其中，非成品拉时，材料的截面压缩率每变形40％～60％，需进行中间退火，然后再进行拉拔；成品拉时，材料的截面压缩率为10％～30％，即得到所述家具用铝合金铆钉线；为了控制非成品拉退火后的晶粒大小，专利技术人通过大量的试验，确定了一种新型退火工艺—L&H中间退火工艺以去除应力，该中间退火工艺包括以下步骤：将拉拔后的线材先升温至150～250℃，保温4～5小时；然后再以50～100℃/h的速度升温至350～500℃，保温0.5～1小时，然后冷至室温。进一步地，在步骤(1)中，将熔炼后的熔体搅拌30～60min以实现充分混匀。进一步地，在步骤(2)中，通过水冷轮式铜模进行冷却。进一步地，在步骤(3)中，采用水或乳化液进行降温。进一步地，乳化液为浓度8～11％的Quaker(奎克)AlWP105。该乳化液可通过商业途径获得。进一步地，在步骤(4)中，冷拉拔在温度为20～60℃条件下进行。进一步地，在步骤(4)中，所述中间退火过程中，在空气中进行冷却。本专利技术的第三个目的是提供一种采用上述制备方法所制备的家具用铝合金铆钉线，以其总重为基准，包括以下质量百分比的各组分：Si0.01～0.05wt％；Fe0.08～0.15wt％；Mn0.05～0.15wt％；Mg1.2～1.7wt％；Cr0.02～0.10wt％；V0.003～0.020wt％；Ti0.008～0.02wt％；Be0.00005～0.0002wt％，余量为Al及不可避免杂质；上述制备方法所制备的家具用铝合金铆钉线其横截面晶粒粒径≤50μm，纵截面晶粒粒径≤100μm；抗拉强度为150～220MPa，延伸率≥8％，加工铆钉的冷镦开裂率≤0.01％。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术的L&H退火工艺可以确保家具用铝合金铆钉线的横截面晶粒粒径≤50μm，纵截面晶粒粒径≤100μm。通过本专利技术合金成分的设计和工艺的改进，所获得的合金丝的抗拉强度为150～220MPa，延伸率≥8％，加工铆钉的冷镦开裂率≤0.01％，不仅能够解决家具用铆钉线冷镦开裂率高的问题，还能获得较好的机械性能。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为对比例1所制备的家具用铝合金铆钉线的SEM(扫描电镜)测试结果；图2为实施例2所制备的家具用铝合金铆钉线的SEM(扫描电镜)测试结果。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1一种铝合金，以其总重为基准，包括以下质量百分比的各组分：Si0.03wt％；Fe0.12wt％；Mn0.10wt％；Mg1.3wt％；Cr0.05wt％；V0.009wt％；Ti0.015wt％；Be0.0001wt％，余量为Al及不可避免杂质。利用上述铝合金制备家具用铝合金铆钉线，方法如下：(1)熔炼：按照上述成分配入相应重量的铝锭和铝中间合金锭，并一起投入熔炼炉中熔炼，熔炼温度760℃，保温35min。然后进行充分的搅拌(搅拌时间30min)并对成分合格的铝合金熔体进行氢气和杂质的消除处理。(2)铸造：将上述步骤所得的洁净的铝合金熔体的温度控制在745℃，然后通过水冷轮式铜模快速均匀的冷却至400℃，铸造过程冷却速度控制在10～20℃/秒之间，从而获得内部晶粒细小(晶粒平均尺寸126μm)的铸坯。(3)轧制：对上述步骤所得铸坯进行热轧，并得到所需线径的杆材(以5.9mm规格的铆钉线为例，需要Φ9.0mm)。采用与连铸机一起进行的连轧机，坯料进入轧机的温度控制在420℃，轧制完成后立刻用水或乳化液将材料温度降至280℃。(4)拉拔(非成品拉)和中间退本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金，其特征在于，以其总重为基准，包括以下质量百分比的各组分：Si 0.01～0.05wt％；Fe 0.08～0.15wt％；Mn0.05～0.15wt％；Mg 1.2～1.7wt％；Cr 0.02～0.10wt％；V 0.003～0.020wt％；Ti 0.008～0.02wt％；Be 0.00005～0.0002wt％，余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其特征在于，以其总重为基准，包括以下质量百分比的各组分：Si0.01～0.05wt％；Fe0.08～0.15wt％；Mn0.05～0.15wt％；Mg1.2～1.7wt％；Cr0.02～0.10wt％；V0.003～0.020wt％；Ti0.008～0.02wt％；Be0.00005～0.0002wt％，余量为Al。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于：以其总重为基准，包括以下质量百分比的各组分：Si0.01～0.05wt％；Fe0.12～0.15wt％；Mn0.10～0.15wt％；Mg1.5～1.7wt％；Cr0.05～0.08wt％；V0.009～0.015wt％；Ti0.015～0.02wt％；Be0.0001～0.0002wt％，余量为Al。3.一种家具用铝合金铆钉线的制备方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的铝合金制备，包括以下步骤：(1)熔炼：按照权利要求1或2所述的铝合金的成分组成将铝锭和铝中间合金锭混合后熔炼，熔炼温度为750～780℃，保温30～60min；然后将熔炼后的熔体充分混匀，并去除其中的氢气和杂质；(2)铸造：将步骤(1)所得洁净的铝镁合金熔体的温度控制在700～750℃，然后均匀冷却至300～450℃，冷却速度为10～20℃/秒，得到内部晶粒粒径≤150μm的铸坯；(3)轧制：对所述铸坯进行热轧，进料温度为380～450℃，轧制完成后降温至300℃以下；(4)拉拔与中间退火：将步骤(3)所得轧制材料进行冷拉拔，包括非成品拉和成品拉；其中，非成品拉时，材料的截面压缩率每变形40％～60％，需进行中间退火，然后再进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾伟，缪思童，张桓，张军，孟博，蔺亚强，
申请(专利权)人：江苏亨通电力特种导线有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32