一种高强度铝合金环锻件的制造方法技术

本发明专利技术涉及铝合金锻件制造技术领域，尤其涉及一种高强度铝合金环锻件的制造方法，包括以下步骤：S1、将原料按重量比例进行称重配料；S2、熔炼制成铝合金液；S3、将铝合金液精炼并静置；S4、将静置后的铝合金液注入坯料模中冷却，脱模，制成饼状铸件坯料；S5、将饼状铸件坯料锻造成环状锻件；S6、一次热处理，油冷；S7、二次次热处理炉，自然冷却，得高强度铝合金环锻件。本发明专利技术中采用锆元素代替锰元素细化再结晶组织，避免锰对热处理带来的不良影响，引入锶元素，改善铝合金环锻件的力学性能和表面粗糙度，提高强度，引入微量钙元素，改善铝合金的切削性能，并有利于除去铝液中的氢。

A manufacturing method of high strength aluminum alloy ring forgings

【技术实现步骤摘要】
一种高强度铝合金环锻件的制造方法
本专利技术涉及铝合金锻件制造
，尤其涉及一种高强度铝合金环锻件的制造方法。
技术介绍
工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能，广泛应用于各个领域。目前的铝合金主要由Al、Si、Mg、Fe、Mn几种元素构成，可提高铝合金的强度和抗蚀性能，但制成的铝合金晶粒较粗，合金中气孔较多，力学性能不佳，而且，由于锰元素的存在，铝合金不可热处理强化。因此，我们提出了一种高强度铝合金环锻件的制造方法用于解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高强度铝合金环锻件的制造方法。一种高强度铝合金环锻件的制造方法，包括以下步骤：S1、将以重量份计的铝100份、铜4～6.5份、锌4～6.75份、硅0.85～1.5份、镁1.5～2.5份、钛0.1～0.2份、锆0.1～0.25份、锶0.02～0.06份、钙0.02～0.05份按重量比例进行称重配料；S2、将称重后的混合原料置入熔炼炉内进行熔炼，当温度到达775℃～785℃时开始搅拌，搅拌5～10min后开始除渣，制成铝合金液；S3、将铝合金液倒入精炼炉内进行精炼，在精炼的过程中通入气体精炼气，再次除渣后，保持精炼温度，将精炼后的铝合金液静置25min～35min；S4、将静置后的铝合金液注入饼状的坯料模中冷却，脱模，制成饼状铸件坯料；S5、将饼状铸件坯料加热至385℃～425℃，同时将锻造模预热至380℃～430℃，将饼状铸件坯料置入锻造模中，在压力机上进行锻造，制得环状锻件；S6、将环状锻件置入一次热处理炉内，升温至535℃～545℃，保温2.5h，油冷；S7、将一次热处理后的环状锻件置入二次次热处理炉内，升温至180℃～190℃，保温4.5h，自然冷却，得高强度铝合金环锻件。优选的，所述气体精炼剂为氮气和氩气中的一种或其任意比混合物。优选的，所述精炼温度为710℃～720℃，精炼时间为8min～11min。优选的，所述坯料模为树脂砂型模具。优选的，所述锻造模的斜度为5°～7°。优选的，油冷时油温65～78℃。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中采用锆元素代替锰元素细化再结晶组织，可细化铸造组织，并能避免锰对热处理带来的不良影响。2、本专利技术在铝合金中引入锶元素，可改善铝合金环锻件的力学性能和表面粗糙度，提高强度，利于加工。3、本专利技术在铝合金中引入微量钙元素，可改善铝合金的切削性能，并有利于除去铝液中的氢。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例一一种高强度铝合金环锻件的制造方法，包括以下步骤：S1、将以重量份计的铝100份、铜4份、锌4份、硅0.85份、镁2份、钛0.1份、锆0.1份、锶0.02份、钙0.05份按重量比例进行称重配料；S2、将称重后的混合原料置入熔炼炉内进行熔炼，当温度到达780℃时开始搅拌，搅拌8min后开始除渣，制成铝合金液；S3、将铝合金液倒入精炼炉内进行精炼，在精炼的过程中通入气体精炼气，再次除渣后，保持精炼温度，将精炼后的铝合金液静置30min；S4、将静置后的铝合金液注入饼状的坯料模中冷却，脱模，制成饼状铸件坯料；S5、将饼状铸件坯料加热至385℃～425℃的范围内，同时将锻造模预热至380℃～430℃的范围内，将饼状铸件坯料置入锻造模中，在压力机上进行锻造，制得环状锻件；S6、将环状锻件置入一次热处理炉内，升温至535℃～545℃的范围内，保温2.5h，油冷；S7、将一次热处理后的环状锻件置入二次次热处理炉内，升温至180℃～190℃的范围内，保温4.5h，自然冷却，得高强度铝合金环锻件。本实施例中，气体精炼剂为氮气，精炼温度为715℃，精炼时间为10min，坯料模为树脂砂型模具，锻造模的斜度为7°,油冷时油温在65～78℃的范围内。实施例二一种高强度铝合金环锻件的制造方法，包括以下步骤：S1、将以重量份计的铝100份、铜4份、锌4份、硅0.85份、镁1.5份、钛0.15份、锆0.15份、锶0.02份、钙0.05份按重量比例进行称重配料；S2、将称重后的混合原料置入熔炼炉内进行熔炼，当温度到达780℃时开始搅拌，搅拌8min后开始除渣，制成铝合金液；S3、将铝合金液倒入精炼炉内进行精炼，在精炼的过程中通入气体精炼气，再次除渣后，保持精炼温度，将精炼后的铝合金液静置30min；S4、将静置后的铝合金液注入饼状的坯料模中冷却，脱模，制成饼状铸件坯料；S5、将饼状铸件坯料加热至385℃～425℃的范围内，同时将锻造模预热至380℃～430℃的范围内，将饼状铸件坯料置入锻造模中，在压力机上进行锻造，制得环状锻件；S6、将环状锻件置入一次热处理炉内，升温至535℃～545℃的范围内，保温2.5h，油冷；S7、将一次热处理后的环状锻件置入二次次热处理炉内，升温至180℃～190℃的范围内，保温4.5h，自然冷却，得高强度铝合金环锻件。本实施例中，气体精炼剂为氮气，精炼温度为715℃，精炼时间为10min，坯料模为树脂砂型模具，锻造模的斜度为7°,油冷时油温在65～78℃的范围内。实施例三一种高强度铝合金环锻件的制造方法，包括以下步骤：S1、将以重量份计的铝100份、铜5份、锌4.5份、硅1.5份、镁2份、钛0.2份、锆0.2份、锶0.04份、钙0.03份按重量比例进行称重配料；S2、将称重后的混合原料置入熔炼炉内进行熔炼，当温度到达780℃时开始搅拌，搅拌8min后开始除渣，制成铝合金液；S3、将铝合金液倒入精炼炉内进行精炼，在精炼的过程中通入气体精炼气，再次除渣后，保持精炼温度，将精炼后的铝合金液静置30min；S4、将静置后的铝合金液注入饼状的坯料模中冷却，脱模，制成饼状铸件坯料；S5、将饼状铸件坯料加热至385℃～425℃的范围内，同时将锻造模预热至380℃～430℃的范围内，将饼状铸件坯料置入锻造模中，在压力机上进行锻造，制得环状锻件；S6、将环状锻件置入一次热处理炉内，升温至535℃～545℃的范围内，保温2.5h，油冷；S7、将一次热处理后的环状锻件置入二次次热处理炉内，升温至180℃～190℃的范围内，保温4.5h，自然冷却，得高强度铝合金环锻件。本实施例中，气体精炼剂为氩气，精炼温度为715℃，精炼时间为10min，坯料模为树脂砂型模具，锻造模的斜度为7°,油冷时油温在65～78℃的范围内。实施例四一种高强度铝合金环锻件的制造方法，包括以下步骤：S1、将以重量份计的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度铝合金环锻件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将以重量份计的铝100份、铜4～6.5份、锌4～6.75份、硅0.85～1.5份、镁1.5～2.5份、钛0.1～0.2份、锆0.1～0.25份、锶0.02～0.06份、钙0.02～0.05份按重量比例进行称重配料；/nS2、将称重后的混合原料置入熔炼炉内进行熔炼，当温度到达775℃～785℃时开始搅拌，搅拌5～10min后开始除渣，制成铝合金液；/nS3、将铝合金液倒入精炼炉内进行精炼，在精炼的过程中通入气体精炼气，再次除渣后，保持精炼温度，将精炼后的铝合金液静置25min～35min；/nS4、将静置后的铝合金液注入饼状的坯料模中冷却，脱模，制成饼状铸件坯料；/nS5、将饼状铸件坯料加热至385℃～425℃，同时将锻造模预热至380℃～430℃，将饼状铸件坯料置入锻造模中，在压力机上进行锻造，制得环状锻件；/nS6、将环状锻件置入一次热处理炉内，升温至535℃～545℃，保温2.5h，油冷；/nS7、将一次热处理后的环状锻件置入二次次热处理炉内，升温至180℃～190℃，保温4.5h，自然冷却，得高强度铝合金环锻件。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高强度铝合金环锻件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将以重量份计的铝100份、铜4～6.5份、锌4～6.75份、硅0.85～1.5份、镁1.5～2.5份、钛0.1～0.2份、锆0.1～0.25份、锶0.02～0.06份、钙0.02～0.05份按重量比例进行称重配料；
S2、将称重后的混合原料置入熔炼炉内进行熔炼，当温度到达775℃～785℃时开始搅拌，搅拌5～10min后开始除渣，制成铝合金液；
S3、将铝合金液倒入精炼炉内进行精炼，在精炼的过程中通入气体精炼气，再次除渣后，保持精炼温度，将精炼后的铝合金液静置25min～35min；
S4、将静置后的铝合金液注入饼状的坯料模中冷却，脱模，制成饼状铸件坯料；
S5、将饼状铸件坯料加热至385℃～425℃，同时将锻造模预热至380℃～430℃，将饼状铸件坯料置入锻造模中，在压力机上进行锻造，制得环状锻件；
S6、将环状锻件置入一次热处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莲芝，杨舟，苗建伟，王宏志，
申请(专利权)人：吉林工程技术师范学院，
类型：发明
国别省市：吉林;22