一种高强耐磨耐蚀铝合金型材及其制备方法技术

技术编号:10309176 阅读:136 留言:0更新日期:2014-08-13 13:04
本发明专利技术公开了一种高强耐磨耐蚀铝合金型材及其制备方法,按质量百分数比该合金化学成分为:Si0.4-0.8、Fe0.25-0.45、Cu1.2-1.8、Mn0.35-0.55、Mg2.4-3.2、Ni0.5-1、Zr0.3-0.6、Cr0.2-0.4、Zn0.15-0.25、Sb0.1-0.2、La0.03-0.05、Sm0.02-0.03、Eu0.01-0.02,余量为Al。本发明专利技术铝合金型材具有高的机械强度,耐磨性和耐蚀性能优异,焊接性能和加工性能好,可以广泛用于要求强度高、耐磨、耐蚀的重要结构材料,如汽车发动机活塞、连杆、缸套、气门等。

【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
铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,易于加工,可制成各种型材,具有优良的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。铝合金型材广泛应用于航空航天、交通运输、机械制造、建筑装修、化学工业等,是一种重要的有色金属结构材料。随着科学技术以及工业经济的飞速发展,不仅要求铝合金具有较高的强度,而且对铝合金的耐磨性、耐腐蚀性的要求也日益提高,因此,急需开发一种高强耐磨耐蚀铝合金型材,以满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,该铝合金型材不仅具有较高的强度,还具有优异的耐腐蚀性和耐磨性。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下: 一种高强耐磨耐蚀铝合金型材,按质量百分数比该合金化学成分为:Si 0.4-0.8、Fe 0.25-0.45, Cu 1.2-1.8, Mn 0.35-0.55, Mg 2.4-3.2, Ni 0.5-1, Zr 0.3-0.6, Cr 0.2-0.4,Zn 0.15-0.25、Sb 0.1-0.2、La 0.03-0.05、Sm 0.02 -0.03、Eu 0.01-0.02,余量为 Al。本专利技术高强耐磨耐蚀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、镁锭加入熔化炉中加热熔化,当熔液温度达725-745 °C时,依次加入铜锭、Al-10wt%Ni中间合金、Al_3wt%Cr中间合金、Al_lwt%Zn中间合金,搅拌均匀后继续升温至740-770°C,依次加入Al-6wt%Mn中间合金、Al_4wt%Zr中间合金、Al-lwt%Sb中间合金,炉料全部熔化后,搅拌20-30min,使成分均匀,调整温度至730-750°C,通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼,精炼剂用量为熔液重量的1-2%,精炼25-35min后扒渣,静置15_25min,调整温度至720_740°C,加入其它剩余合金元素成分,搅拌15-20min后,取样分析、调整至合格,以气体流量为1.5-2.5L/min通70%N2+30%CC12F2混合气体除气精炼10-15min,扒渣,升温至735_755°C,保温静置15_20min后即可出炉浇注,浇注温度为685-705°C ; (2)将步骤(1)得到的铸坯加入到熔化炉中,加热至730-750°C,待其完全熔化后,搅拌15-20min后进行第二次取样分析,然后调整温度至715_735°C,以气体流量为l_2L/min通80%Ar+20%Cl2混合气体除气精炼10_15min,扒渣后静置20_30min,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,浇注温度为695-715? ; (3)将步骤(2)得到的重熔铸坯在均匀化处理炉中进行均匀化处理:先在280-340°C下保温2-4h,再升温至450-480°C下保温10_15h,然后强风冷却至160_220°C,保温l_2h,再升温至380-420°C,保温5-10h,空冷至室温; (4)将均匀化后的铸坯挤压成型,挤压温度为475-495°C,挤压速率为16_22m/min,然后将挤出的型材采用在线风冷或水雾冷却淬火,淬火后进行拉伸矫直,拉伸变形量为1.5-2.5% ; (5)将拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先在60-80°C下保温5-10h,然后升温至120-140°C,保温10-15h,空冷至室温,最后在90_110°C下保温8_12h,出炉空冷至室温。所述的精炼剂由以下重量份的的组分组成:硝酸钠18-24、氟酸钛钾5-10、氯化钾33-41、氯化锌15-20、硫酸钠3-8、五氯化磷10-15、氟硼酸钠12-18、氟化铝8_14、碳酸钙16-22、木炭粉 10-15。本专利技术的有益效果: 本专利技术铝合金型材具有高的机械强度,耐磨性和耐蚀性能优异,焊接性能和加工性能好,可以广泛用于要求强度高、耐磨、耐蚀的重要结构材料,如汽车发动机活塞、连杆、缸套、气门等。【具体实施方式】实施例 一种高强耐磨耐蚀铝合金型材,按质量百分数比该合金化学成分为:Si 0.4-0.8、Fe0.25-0.45, Cu 1.2-1.8, Mn 0.35-0.55, Mg 2.4-3.2, Ni 0.5-1, Zr 0.3-0.6, Cr 0.2-0.4,Zn 0.15-0.25、Sb 0.1-0.2、La 0.03-0.05、Sm 0.02 -0.03、Eu 0.01-0.02,余量为 Al。高强耐磨耐蚀铝合 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、镁锭加入熔化炉中加热熔化,当熔液温度达735°C时,依次加入铜锭、Al-10wt%Ni中间合金、Al_3wt%Cr中间合金、Al_lwt%Zn中间合金,搅拌均匀后继续升温至760°C,依次加入Al-6wt%Mn中间合金、Al_4wt%Zr中间合金、Al-lwt%Sb中间合金,炉料全部熔化后,搅拌25min,使成分均匀,调整温度至740°C,通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼,精炼剂用量为熔液重量的1.5%,精炼30min后扒渣,静置20min,调整温度至730°C,加入其它剩余合金元素成分,搅拌15_20min后,取样分析、调整至合格,以气体流量为2.5L/min通70%N2+30%CC12F2混合气体除气精炼15min,扒渣,升温至745°C,保温静置15min后即可出炉浇注,浇注温度为690°C ; (2)将步骤(1)得到的铸坯加入到熔化炉中,加热至740°C,待其完全熔化后,搅拌15min后进行第二次取样分析,然后调整温度至725 °C,以气体流量为2L/min通80%Ar+20%Cl2混合气体除气精炼15min,扒渣后静置25min,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,浇注温度为705°C ; (3)将步骤(2)得到的重熔铸坯在均匀化处理炉中进行均匀化处理:先在320°C下保温3h,再升温至460°C下保温12h,然后强风冷却至180°C,保温lh,再升温至390°C,保温8h,空冷至室温; (4)将均匀化后的铸坯挤压成型,挤压温度为485°C,挤压速率为18m/min,然后将挤出的型材采用在线风冷或水雾冷却淬火,淬火后进行拉伸矫直,拉伸变形量为2% ; (5)将拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先在70°C下保温8h,然后升温至130°C,保温12h,空冷至室温,最后在105°C下保温10h,出炉空冷至室温。所述的精炼剂由以下重量份的的组分组成:硝酸钠18、氟酸钛钾10、氯化钾36、氯化锌18、硫酸钠5、五氯化磷15、氟硼酸钠14、氟化铝10、碳酸钙18、木炭粉15。经检验,所得铝合金型材的主要性能为:抗拉强度587MPa,屈服强度461MPa,伸长率 13.2% ,体积磨损率 7.4X 10_3 mm3/m,腐蚀速率 0.01lg/ (m2.h)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强耐磨耐蚀铝合金型材,其特征在于,按质量百分数比该合金化学成分为:Si 0.4‑0.8、Fe 0.25‑0.45、Cu 1.2‑1.8、Mn 0.35‑0.55、Mg 2.4‑3.2、Ni 0.5‑1、Zr 0.3‑0.6、Cr 0.2‑0.4、Zn 0.15‑0.25、Sb 0.1‑0.2、La 0.03‑0.05、Sm 0.02 ‑0.03、Eu 0.01‑0.02,余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种高强耐磨耐蚀铝合金型材,其特征在于,按质量百分数比该合金化学成分为:Si 0.4-0.8, Fe 0.25-0.45, Cu 1.2-1.8, Mn 0.35-0.55, Mg 2.4-3.2, Ni 0.5-1, Zr0.3_0.6、Cr 0.2~0.4、Zn 0.15_0.25、Sb 0.1_0.2、La 0.03_0.05、Sm 0.02 _0.03、Eu0.01-0.02,余量为 Al。2.如权利要求1所述的高强耐磨耐蚀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、镁锭加入熔化炉中加热熔化,当熔液温度达725-745 °C时,依次加入铜锭、Al-10wt%Ni中间合金、Al_3wt%Cr中间合金、Al_lwt%Zn中间合金,搅拌均匀后继续升温至740-770°C,依次加入Al-6wt%Mn中间合金、Al_4wt%Zr中间合金、Al-lwt%Sb中间合金,炉料全部熔化后,搅拌20-30min,使成分均匀,调整温度至730-750°C,通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼,精炼剂用量为熔液重量的1-2%,精炼25-35min后扒渣,静置15_25min,调整温度至720_740°C,加入其它剩余合金元素成分,搅拌15-20min后,取样分析、调整至合格,以气体流量为1.5-2.5L/min通70%N2+30%CC12F2混合气体除气精炼10-15min,扒渣,升温至735_755°C,保温静置15_20min后即可出炉浇注,浇注温度为685-...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁兴
申请(专利权)人:池州市光明塑钢有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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