一种铝材及其制备方法、碗型铝块技术

本发明专利技术提供了一种铝材及其制备方法、碗型铝块，属于合金技术领域。本发明专利技术控制锰的含量为0.03～0.5wt％，能够改善结构，增强铝材的冲击力学性能；镍能够提高铝材的强度和防锈能力，锶元素能够形成铝

【技术实现步骤摘要】
一种铝材及其制备方法、碗型铝块


[0001]本专利技术涉及合金
，尤其涉及一种铝材及其制备方法、碗型铝块。

技术介绍

[0002]现有技术中，铝制品采用商业纯铝制造，纯铝材质加工性能良好，但强度相对较弱，需开展对硬质铝材的研究，特别是在大规格产品上，通过提升材质强度，形体强化，材质一致性控制等方法促进铝材性能提质的目的。
[0003]现在常用的1070A铝材的硬度仅为18.5HB，抗拉强度为70MPa，屈服强度为34MPa，存在强度不足的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种铝材及其制备方法、碗型铝块。本专利技术提供的铝材强度高，加工性能强。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种铝材，包括以下质量百分数的元素：Si0.1～0.2％，Fe0.25～0.35％，Cu 0～0.05％，Mn 0.03～0.5％，Mg 0～0.03％，Zn 0～0.05％，Ti0～0.05％，Ni 0～0.03％，Sr 0～0.05％，Zr 0～0.05％，B 0～0.05％以及余量的Al，所述Al的质量百分数≥99.2％，所述Si、Cu、Mg、Zn、Ti、Ni、Sr、Zr和B的质量百分数不为0。
[0007]优选地，所述铝材的硬度为23～30HB，抗拉强度为70～100MPa，屈服强度为35～59MPa，断裂伸长率为40～60％。
[0008]本专利技术还提供了上述技术方案所述的铝材的制备方法，包括以下步骤：
[0009]按照上述技术方案所述的元素配料后，熔炼，得到熔融铝；
[0010]将所述熔融铝依次进行一次扒渣、精炼细化、二次扒渣、精炼除气和铸轧，得到铝卷坯料；
[0011]将所述铝卷坯料依次进行一次热铸轧、冷却、二次冷轧和冲制，得到铝块胚料；
[0012]将所述铝块胚料依次进行退火和第一时效处理，得到第一时效产物；
[0013]将所述第一时效产物进行表面处理和第二时效处理，得到所述铝材。
[0014]优选地，所述二次扒渣采用TI-B细化剂，所述TI-B细化剂包括TiB粒子和稀土细化剂，所述TI-B细化剂的用量为所述熔融铝的0.08wt％。
[0015]优选地，所述一次热铸轧后厚度减少30～80％，所述二次冷轧后厚度减少20～60％。
[0016]优选地，所述冷却依次为在500℃下冷却0.5h～2h和300℃下冷却0.5h～2h。
[0017]优选地，所述退火和第一时效处理的温度独立地为300～500℃，时间独立地为2～20h。
[0018]优选地，所述表面处理为铝合金表面颗粒化处理工序。
[0019]优选地，所述第二时效处理的温度为80～200℃，时间为0.5～2h。
[0020]本专利技术还提供了一种碗型铝块，材质为上述技术方案所述的铝材或上述技术方案所述制备方法制得的铝材。
[0021]本专利技术提供了一种铝材，包括以下质量百分数的元素：Si0.1～0.2％，Fe 0.25～0.35％，Cu 0～0.05％，Mn 0.03～0.5％，Mg 0～0.03％，Zn 0～0.05％，Ti 0～0.05％，Ni 0～0.03％，Sr 0～0.05％，Zr 0～0.05％，B 0～0.05％以及余量的Al，所述Al的质量百分数≥99.2％，所述Si、Cu、Mg、Zn、Ti、Ni、Sr、Zr和B的质量百分数不为0。本专利技术控制锰的含量为0.03～0.5wt％，能够改善结构，增强铝材的冲击力学性能；镍能够提高铝材的强度和防锈能力，锶元素能够形成铝-锶结合体，调整金属晶格晶向，改善成型，能够大幅增强柔韧性，锆元素协同作用，提高铝材的耐腐蚀性，改善表面光泽。本专利技术提供的铝材的硬度为23～30HB，抗拉强度为70～100MPa，屈服强度为35～59MPa，断裂伸长率为40～60％，铝材没有油渍、粉尘、气孔、夹渣，且表面没有拉痕，也没有出现表面撕裂状况，不存在超过0.2mm的尖锐毛刺、凹坑，表面也没有明显的纹理方向。
[0022]本专利技术还提供了上述技术方案所述的铝材的制备方法，包括以下步骤：按照上述技术方案所述的元素配料后，熔炼，得到熔融铝；将所述熔融铝依次进行一次扒渣、精炼细化、二次扒渣、精炼除气和铸轧，得到铝卷坯料；将所述铝卷坯料依次进行一次热铸轧、冷却、二次冷轧和冲制，得到铝块胚料；将所述铝块胚料依次进行退火和第一时效处理，得到第一时效产物；将所述第一时效产物进行表面处理和第二时效处理，得到所述铝材。本专利技术中，一次扒渣能够除去大部分杂质(夹杂在铝合金里面的大颗粒异物，主要为非金属和铁基类不融物)及氧化物，精炼细化能够细化晶粒，二次扒渣能够完全除去杂质(夹杂在铝合金熔和过程中产生的小颗粒，高熔点废物)及氧化物，精炼除气能够提高熔体质量，便于生产出合格的铸轧材料，退火和第一时效处理能够分散应力，使各项异性应力均匀，为后续铝块成型提供良好的金属材料流动性，表面处理和第二时效处理能够减少不同时段铝材内部结构的差异性。
附图说明
[0023]图1为实施例1制得的铝材的微观形貌图；
[0024]图2为实施例1制得的铝材的实物照片；
[0025]图3为碗型铝块的侧视图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种铝材，包括以下质量百分数的元素：Si0.1～0.2％，Fe 0.25～0.35％，Cu 0～0.05％，Mn 0.03～0.5％，Mg 0～0.03％，Zn 0～0.05％，Ti 0～0.05％，Ni 0～0.03％，Sr 0～0.05％，Zr 0～0.05％，B 0～0.05％以及余量的Al，所述Al的质量百分数≥99.2％，所述Si、Cu、Mg、Zn、Ti、Ni、Sr、Zr和B的质量百分数不为0。
[0027]本专利技术的铝材优选包括0.15～0.18wt％的Si，所述Si能够增强铝材的强度。
[0028]本专利技术的铝材优选包括0.28～0.32wt％的Fe，所述Fe能够增强铝材的强度。
[0029]本专利技术的铝材优选包括0.01～0.03wt％的Cu，所述Cu能够增强铝材的强度。
[0030]本专利技术的铝材优选包括0.1～0.3wt％的Mn，所述Mn能够改善结构，增强铝材的冲击力学性能。
[0031]本专利技术的铝材优选包括0.1～0.02wt％的Mg，所述Mg能够增强铝材防锈能力，提高表面加工流动性。
[0032]本专利技术的铝材优选包括0.01～0.03wt％的Zn，所述Zn能够调整晶粒结构，促进铝材优化。
[0033]本专利技术的铝材优选包括0.01～0.03wt％的Ti，所述Ti能够作为调整剂调整铝材内部晶相结构，细化晶粒。
[0034]本专利技术的铝材优选包括0.01～0.02wt％的Ni，所述镍能够提高铝材的强度和防锈能力。
[0035]本专利技术的铝材优选包括0.01～0.03wt％的Sr，所述锶元素能够形成铝-锶结合体，调整金属晶格晶向，改善成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝材，其特征在于，包括以下质量百分数的元素：Si0.1～0.2％，Fe 0.25～0.35％，Cu 0～0.05％，Mn 0.03～0.5％，Mg 0～0.03％，Zn 0～0.05％，Ti 0～0.05％，Ni 0～0.03％，Sr 0～0.05％，Zr 0～0.05％，B 0～0.05％以及余量的Al，所述Al的质量百分数≥99.2％，所述Si、Cu、Mg、Zn、Ti、Ni、Sr、Zr和B的质量百分数不为0。2.根据权利要求1所述的铝材，其特征在于，所述铝材的硬度为23～30HB，抗拉强度为70～100MPa，屈服强度为35～59MPa，断裂伸长率为40～60％。3.权利要求1或2所述的铝材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照权利要求1所述的元素配料后，熔炼，得到熔融铝；将所述熔融铝依次进行一次扒渣、精炼细化、二次扒渣、精炼除气和铸轧，得到铝卷坯料；将所述铝卷坯料依次进行一次热铸轧、冷却、二次冷轧和冲制，得到铝块胚料；将所述铝块胚料依次进行退火和第一时效处理，得到第一时效产物；将...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏其纬，洪晓辉，谭振亚，
申请(专利权)人：杭州中粮包装有限公司，
类型：发明
国别省市：