本发明专利技术公开了一种耐低温铝合金型材及其制备方法，该合金按重量百分比组成为：Si0.3-0.5、Fe≤0.1、Cu1.5-2.5、Mn0.4-0.8、Mg0.8-1.4、Cr0.05-0.15、Zn0.2-0.3、Ni0.25-0.45、Mo0.15-0.25、Li0.3-0.6、Pd0.1-0.2、Eu0.05-0.1、Tb0.04-0.06，余量为Al。本发明专利技术铝合金型材具有优异的耐低温性能，在20K低温环境下仍保持较高的强度、塑性和韧性，不易发生冷脆低温转变，抗疲劳性强，经久耐用，可用于制造航天飞机、火箭动力装置的液氢、液氧储箱以及低温超导磁体的结构支撑件。
【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，是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶、建筑、装修及化学工业中已大量应用。其中航天飞机、火箭动力装置的液氢(20K)、液氧(90K)储箱以及低温超导磁体的结构支撑件对铝合金型材的耐低温性能要求很高，然而现有市场上的铝合金型材低温下容易发生脆化现象，其强度、塑性、韧性等力学性能急剧降低，限制了其使用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该铝合金型材耐低温温度可达20K。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下: 一种耐低温招合金型材，该合金按重量百分比组成为:Si 0.3-0.5、Fe < 0.1、Cu 1.5-2.5、Mn 0.4-0.8、Mg 0.8-1.4、Cr 0.05-0.15、Zn 0.2-0.3、Ni 0.25-0.45、Mo0.15-0.25、Li 0.3-0.6, Pd 0.1-0.2, Eu 0.05-0.1、Tb 0.04-0.06，余量为 Al。本专利技术耐低温铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (O按配方配比计算称取炉料，取铝锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达715-735 0C时，依次加入Al-25wt%Cu中间合金、Al_10wt%Mg中间合金、Al_lwt%Cr中间合金，待其全部熔化后，调温至730-750°C，加入Al-5wt%Mn中间合金、Al_3wt%Zn中间合金、Al-2wt%Mo中间合金、Al-5wt%Li中间合金，搅拌10_15min后调温至740_760°C，加入熔液重量2-3%的精炼剂，精炼15-20min后扒渣，调温至725-745°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1.5-2.0L/min通80%Ar+10%Cl2+10% SF6除气精炼15_20min，扒渣，静置10_15min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695-715? ； (2)将得到的铸坯进行均匀化处理:以80-120°C/h升温至160-220°C，保温l_2h，再以100-150°C /h升温至420-450°C，保温5_10h，强风风冷至150_180°C，保温l_2h，然后以150-2000C /h升温至505-525°C，保温12_16h，空冷至室温； (3)将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为490-510°C，挤压比为16-22:1，然后将挤出的型材进 行固溶处理:先在440-480°C下保温l_2h，再在500_520°C下保温0.5_lh，然后置于(20±5)°C 10%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150-200°C下保温8-12h，水冷至室温，再在60-70°C下保温15-20h，空冷至室温，然后在100-120°C下保温10_15h，水冷至室温，最后在80-90°C下保温12_16h，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: 本专利技术铝合金型材具有优异的耐低温性能，在20K低温环境下仍保持较高的强度、塑性和韧性，不易发生冷脆低温转变，抗疲劳性强，经久耐用，可用于制造航天飞机、火箭动力装置的液氢、液氧储箱以及低温超导磁体的结构支撑件。【具体实施方式】实施例 一种耐低温招合金型材，该合金按重量百分比组成为:Si 0.3-0.5、Fe < 0.1、Cu 1.5-2.5, Mn 0.4-0.8, Mg 0.8-1.4, Cr 0.05-0.15, Zn 0.2-0.3, Ni 0.25-0.45, Mo0.15-0.25, Li 0.3-0.6, Pd 0.1-0.2, Eu 0.05-0.UTb 0.04-0.06，余量为 Al。耐低温铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (O按配方配比计算称取炉料，取铝锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达725°C时，依次加入Al-25wt%Cu中间合金、Al-10wt%Mg中间合金、Al_lwt%Cr中间合金,待其全部熔化后，调温至740°C，加入Al-5wt%Mn中间合金、Al_3wt%Zn中间合金、Al_2wt%Mo中间合金、Al-5wt%Li中间合金，搅拌15min后调温至750°C，加入熔液重量2.5%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1.8L/min通80%Ar+10%Cl2+10% SF6除气精炼20min，扒渣，静置15min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705°C ； (2)将得到的铸坯进行均匀化处理:以100°C/h升温至180°C，保温lh，再以150°C /h升温至440°C，保温8h，强风风冷至150°C，保温lh，然后以200°C /h升温至515°C，保温14h，空冷至室温； (3)将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为500°C，挤压比为18:1，然后将挤出的型材进行固溶处理:先在460°C下保温lh，再在520°C下保温0.5h，然后置于25°C 10%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180°C下保温10h，水冷至室温，再在65°C下保温18h，空冷至室温，然后在110°C下保温12h，水冷至室温，最后在90°C下保温14h，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36、氯化钠18、氟铝酸钠15、氟化钙7、硫酸钠14、硝酸钠8、铝粉12、白云石22、硅灰石15、凹凸棒土 10 ；b、将白云石、硅灰石、凹凸棒土分别粉碎过60目筛，混合均匀后在1180°C下煅烧2h，水淬得破碎的颗粒，然后加水打浆制成浓度为45%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170°C，流化床料层温度95°C，喷枪压力0.2MPa，得粒径为2mm的精炼剂。经检验，所得铝合金型材在20K温度下的力学性能为:抗拉强度435MPa，屈服强度348Pa，伸长率 12.9% 。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐低温铝合金型材，其特征在于，该合金按重量百分比组成为：Si 0.3‑0.5、Fe≤0.1、Cu 1.5‑2.5、Mn 0.4‑0.8、Mg 0.8‑1.4、Cr 0.05‑0.15、Zn 0.2‑0.3、Ni 0.25‑0.45、Mo 0.15‑0.25、Li 0.3‑0.6、Pd 0.1‑0.2、Eu 0.05‑0.1、Tb 0.04‑0.06，余量为Al。
【技术特征摘要】
1.一种耐低温铝合金型材，其特征在于，该合金按重量百分比组成为:Si 0.3-0.5,Fe ( 0.1、Cu 1.5-2.5, Mn 0.4-0.8, Mg 0.8-1.4, Cr 0.05-0.15, Zn 0.2-0.3, Ni0.25-0.45, Mo 0.15-0.25、Li 0.3-0.6, Pd 0.1-0.2, Eu 0.05-0.UTb 0.04-0.06，余量为Al。2.如权利要求1所述的耐低温铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (O按配方配比计算称取炉料，取铝锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达715-735 0C时，依次加入Al-25wt%Cu中间合金、Al_10wt%Mg中间合金、Al_lwt%Cr中间合金，待其全部熔化后，调温至730-750°C，加入Al-5wt%Mn中间合金、Al_3wt%Zn中间合金、Al-2wt%Mo中间合金、Al-5wt%Li中间合金，搅拌10_15min后调温至740_760°C，加入熔液重量2-3%的精炼剂，精炼15-20min后扒渣，调温至725-745°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1.5-2.0L/min通80%Ar+10%Cl2+10% SF6除气精炼15_20min，扒渣，静置10_15min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695-715? ； (2)将得到的铸坯进行均匀化处理:以80-120°C/h升温至160-220°C，保温l_2h，再以100-150°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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