一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法技术

技术编号:19160109 阅读:32 留言:0更新日期:2018-10-13 12:44
本发明专利技术公开了一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法,涉及铝合金技术领域,其组成成分按重量百分比包括:Si 0.7‑1.1%、Mg 0.7‑1.0%、Mn 0.5‑0.9%、Cu 0.1‑0.2%、Zn 0.3‑0.4%、B 0.1‑0.3%、Cr 0.05‑0.09%、Ti 0.02‑0.06%、Zr 0.05‑0.1%、Nb 0.1‑0.2%,余量为Al。本发明专利技术合理优化各元素及其含量,使其具有较好的强度、硬度和耐腐蚀性能,并通过限定“2.3×Zn+Ti≥Mn/(100×Si)”的关系式,有效抑制Mg2Si相在晶界的连续析出,从而提高铝合金的耐蚀性能;采用二级均匀化处理,能够有效消减枝晶偏析组织,使得大部分非平衡共晶相以及金属间化合物溶解到基体中,使得在后续处理过程中降低合金的再结晶程度,提高合金的力学性能,再经后续固溶和时效处理后,使得该铝合金材料在保持良好的强度和硬度下,进一步改善合金的抗应力腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法
本专利技术涉及铝合金
,尤其涉及一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法。
技术介绍
棒球运动是一种以棒打球为主要特点,集体性、对抗性很强的球类运动项目。常见的球棒有木棒、铝棒、复合球棒三种,优质的球棒需要具有一定的硬度和强度承受飞出的球的冲击。现有的铝制棒球棒为铝合金,但由于铝合金耐腐蚀性能不高,容易导致棒球棍使用寿命不长,人们常用镀膜的方式来增加铝合金的耐腐蚀性能,但是膜层与铝合金材料粘附性不高,容易脱落,因此还需要从铝合金本身来增加其耐腐蚀性能,但是目前的铝合金棒球棍的强度、硬度和耐腐蚀性能不能协调,在满足棒球棍高强度、高硬度的同时,其耐腐蚀性能不高,容易腐蚀、使用寿命短。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题,本专利技术提出了一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法,在保证该铝合金具有高强度的同时,还具有良好的耐腐蚀性能。本专利技术提出的一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金,其组成成分按重量百分比包括:Si0.7-1.1%、Mg0.7-1.0%、Mn0.5-0.9%、Cu0.1-0.2%、Zn0.3-0.4%、B0.1-0.3%、Cr0.05-0.09%、Ti0.02-0.06%、Zr0.05-0.1%、Nb0.1-0.2%,余量为Al。优选地,其组成成分按重量百分比包括:Si0.95-1.05%、Mg0.8-0.9%、Mn0.7-0.8%、Cu0.12-0.16%、Zn0.34-0.38%、B0.17-0.24%、Cr0.07-0.08%、Ti0.04-0.06%、Zr0.07-0.09%、Nb0.15-0.18%,余量为Al。优选地,所述Si、Mg、Zn、Ti的重量百分比满足“2.3×Zn+Ti≥Mn/(100×Si)”的关系式。本专利技术还提出了上述球棒用高强度耐腐蚀铝合金的制备方法,包括以下步骤:S1、熔炼:按组成成分进行配料,加入到熔炼炉中,升温至740-760℃进行熔融,待炉料全部融化后,搅拌熔体,精炼扒渣,降温至710-720℃,静置保温10-20min,浇注成型,空冷至室温得铸锭;S2、均匀化:将铸锭置于保温炉中,升温至440-460℃,保温12-15h,降温至360-380℃,再升温至500-520℃,保温15-20h,空冷至室温;S3、固溶:将铸锭置于保温炉中,升温至490-500℃,保温2-3h,将铸件进行水淬处理;S4、时效:将铸锭放入保温炉中,升温至160-170℃,保温1-3h,再升温至190-200℃,保温2-5h,空冷至室温。优选地,S2中,将铸锭置于保温炉中,以120℃/h的平均速度升温至440-460℃,保温12-15h,再以150℃/h的平均速度降温至360-380℃,再以100℃/h的平均速度升温至500-520℃,保温15-20h,空冷至室温。优选地,S4中,将铸锭放入保温炉中,以80℃/h的平均速度升温至160-170℃,保温1-3h,再以90℃/h的平均速度升温至190-200℃,保温2-5h,空冷至室温。有益效果:本专利技术通过调整Si、Mg、Mn、Cu、Zn在一定范围内,并添加B、Cr、Nb相互配合,除去有害杂质,使得铝合金材料具有较好的强度、硬度和耐腐蚀性能,加入Ti、Zr、Nb,细化晶粒,抑制再结晶合再结晶晶粒的长大,改善铝合金材料的强度和韧性,且通过限定“2.3×Zn+Ti≥Mn/(100×Si)”的关系式,元素Zn、Ti、Mn协同改善,能够抑制Mg2Si相在晶界的连续析出,从而提高铝合金的耐蚀性能;采用二级均匀化处理,能够有效消减枝晶偏析组织,使得大部分非平衡共晶相以及金属间化合物溶解到基体中,使得在后续处理过程中降低合金的再结晶程度,提高合金的力学性能,再经后续固溶和时效处理后,使得该铝合金材料在保持良好的强度和硬度下,进一步改善合金的抗应力腐蚀性能。具体实施方式下面,通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术提出的一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金,其组成成分按重量百分比包括:Si0.7%、Mg0.7%、Mn0.5%、Cu0.1%、Zn0.3%、B0.1%、Cr0.05%、Ti0.02%、Zr0.05%、Nb0.1%,余量为Al。本专利技术还提出了上述球棒用高强度耐腐蚀铝合金的制备方法,包括以下步骤:S1、熔炼:按组成成分进行配料,加入到熔炼炉中,升温至740℃进行熔融,待炉料全部融化后,搅拌熔体,精炼扒渣,降温至710℃,静置保温10min,浇注成型,空冷至室温得铸锭;S2、均匀化:将铸锭置于保温炉中,升温至440℃,保温12h,降温至360℃,再升温至500℃,保温15h,空冷至室温;S3、固溶:将铸锭置于保温炉中,升温至490℃,保温2h,将铸件进行水淬处理;S4、时效:将铸锭放入保温炉中,升温至160℃,保温1h,再升温至190℃,保温2h,空冷至室温。实施例2本专利技术提出的一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金,其组成成分按重量百分比包括:Si0.95%、Mg0.8%、Mn0.7%、Cu0.12%、Zn0.35%、B0.17%、Cr0.07%、Ti0.04%、Zr0.07%、Nb0.15%,余量为Al。本专利技术还提出了上述球棒用高强度耐腐蚀铝合金的制备方法,包括以下步骤:S1、熔炼:按组成成分进行配料,加入到熔炼炉中,升温至745℃进行熔融,待炉料全部融化后,搅拌熔体,精炼扒渣,降温至710℃,静置保温10min,浇注成型,空冷至室温得铸锭;S2、均匀化:将铸锭置于保温炉中,以120℃/h的平均速度升温至445℃,保温13h,再以150℃/h的平均速度降温至365℃,再以100℃/h的平均速度升温至505℃,保温16h,空冷至室温;S3、固溶:将铸锭置于保温炉中,升温至490℃,保温2h,将铸件进行水淬处理;S4、时效:将铸锭放入保温炉中,以80℃/h的平均速度升温至165℃,保温1.5h,再以90℃/h的平均速度升温至195℃,保温3h,空冷至室温。实施例3本专利技术提出的一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金,其组成成分按重量百分比包括:Si1%、Mg0.84%、Mn0.75%、Cu0.14%、Zn0.36%、B0.22%、Cr0.07%、Ti0.05%、Zr0.08%、Nb0.17%,余量为Al。本专利技术还提出了上述球棒用高强度耐腐蚀铝合金的制备方法,包括以下步骤:S1、熔炼:按组成成分进行配料,加入到熔炼炉中,升温至750℃进行熔融,待炉料全部融化后,搅拌熔体,精炼扒渣,降温至715℃,静置保温15min,浇注成型,空冷至室温得铸锭;S2、均匀化:将铸锭置于保温炉中,以120℃/h的平均速度升温至450℃,保温14h,再以150℃/h的平均速度降温至370℃,再以100℃/h的平均速度升温至510℃,保温17h,空冷至室温;S3、固溶:将铸锭置于保温炉中,升温至495℃,保温2.5h,将铸件进行水淬处理;S4、时效:将铸锭放入保温炉中,以80℃/h的平均速度升温至165℃,保温2h,再以90℃/h的平均速度升温至195℃,保温4h,空冷至室温。实施例4本专利技术提出的一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金,其组成成分按重量百分比包括:Si1.05%、Mg0.9%、Mn0.8%、Cu0.16%、Zn0.38%、B0.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金,其特征在于,其组成成分按重量百分比包括:Si 0.7‑1.1%、Mg 0.7‑1.0%、Mn 0.5‑0.9%、Cu 0.1‑0.2%、Zn 0.3‑0.4%、B 0.1‑0.3%、Cr 0.05‑0.09%、Ti 0.02‑0.06%、Zr 0.05‑0.1%、Nb 0.1‑0.2%,余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种球棒用高强度耐腐蚀铝合金,其特征在于,其组成成分按重量百分比包括:Si0.7-1.1%、Mg0.7-1.0%、Mn0.5-0.9%、Cu0.1-0.2%、Zn0.3-0.4%、B0.1-0.3%、Cr0.05-0.09%、Ti0.02-0.06%、Zr0.05-0.1%、Nb0.1-0.2%,余量为Al。2.根据权利要求1所述的球棒用高强度耐腐蚀铝合金,其特征在于,其组成成分按重量百分比包括:Si0.95-1.05%、Mg0.8-0.9%、Mn0.7-0.8%、Cu0.12-0.16%、Zn0.34-0.38%、B0.17-0.24%、Cr0.07-0.08%、Ti0.04-0.06%、Zr0.07-0.09%、Nb0.15-0.18%,余量为Al。3.根据权利要求1或2所述的球棒用高强度耐腐蚀铝合金,其特征在于,所述Si、Mg、Zn、Ti的重量百分比满足“2.3×Zn+Ti≥Mn/(100×Si)”的关系式。4.一种基于权利要求1-3任一所述的球棒用高强度耐腐蚀铝合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、熔炼:按组成成分进行配料,加入到熔炼炉中,升温至740-760℃进行熔融,待...

【专利技术属性】
技术研发人员:周良正
申请(专利权)人:天长市正牧铝业科技有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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