高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及铝合金技术领域，具体涉及一种高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金及其制备方法。所述的高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金，由以下重量百分比的组分组成：Si：1.20

【技术实现步骤摘要】
高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铝合金
，具体涉及一种高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝合金是以铝为基础添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性，通过改良合金比例，其机械性能超过优质钢，并可以代替优质钢，有良好的铸造性能和加工性能，制成形状不同的材料。高压泵体螺栓多应用于化工、船舶、石油等行业，而对于高强度耐腐蚀的螺栓的机械性能和物理性能要求也越来越高，而作为高压泵体的螺栓，必须满足高强度高耐腐蚀的性能。作为连接材料的螺栓铝合金，要满足高强度、高屈服强度才能提高整个装置的应用。
[0003]CN105112738专利公开了一种高强度耐腐蚀的铝合金材料，采用原料为Si、Fe、Cu、 Mn、Mg、Cr、Zn原料制成，主要采用调节Al
‑
Mn
‑
Cu制备所需的铝合金材料，但是抗拉强度为163.3MPa，屈服强度为78.6MPa，都是比较低的，难以满足高强度的螺栓用。
[0004]CN11534728专利也公开了一种高强度的螺栓螺母用的铝合金，其同样采用Si、Fe、Cu 等元素组成，特别是通过添加B、Mo等元素提高了伸长率，拉伸强度提高到了407MPa，但是屈服强度仍然比较低，并且稀有金属的添加增加了原料的成本。
[0005]CN109338183专利公开了一种高强度铝合金螺栓的制备方法，其中采用将常规Mn、Cr 元素去掉，添加Zr这种金属增加耐腐蚀性，其抗拉强度得到很大提高，但是并没有提到相关的抗屈服强度，而且Zr这种金属制备比较稀缺，不利于大批生产。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金，具有较强的耐腐蚀性能，抗拉伸强度，以及很好的屈服强度，实现了以铝代替钢；本专利技术还提供其制备方法。
[0007]本专利技术所述的高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金，由以下重量百分比的组分组成： Si：1.20
‑
1.30％，Fe：≤0.20％，Cu：0.40
‑
0.5％，Mn：0.40
‑
0.60％，Mg：1.10
‑
1.20％，Cr：0.2
‑
0.25％， Zn：0.16
‑
0.20％，Ti：≤0.10％，余量为Al及不可避免的杂质。
[0008]本专利技术所述的高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)熔炼：将按照重量百分比的原料合金成分进行熔炼，静置，除气，过滤，得到合金铝液；
[0010](2)铸造：将得到的铝液进行半连续水下油气润滑铸造，生产出直径不同的铝合金铸锭；
[0011](3)均质：将铝合金铸锭进行均匀化热处理，热处理后进行出炉冷却，经机加工、切头、切尾、切定尺、车皮处理，得到处理后的铸锭；
[0012](4)热挤压：将处理后的铸锭经过热挤压，在线淬火，穿水冷却，得到铝合金棒料或型材；
[0013](5)预拉伸：将铝合金棒料或型材进行预拉伸，拉伸率为0.5
‑
1.5％；
[0014](6)离线淬火：将预拉伸后的铝合金棒料或型材进行离线淬火；
[0015](7)拉伸校直：将离线淬火后的铝合金棒料或型材进行拉伸校直，拉伸率为1
‑
3％；
[0016](8)热处理：将拉伸后的铝合金棒料进行人工时效，得到高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金。
[0017]步骤(1)中，熔炼温度为650～760℃，熔炼时间为3～10h；
[0018]静置温度为680～760℃，静置时间为20～80min；
[0019]过滤采用30目叠加50目双级过滤板，过滤后合金液经过流槽时流槽测氢含量≤0.12ml/100gAl。
[0020]步骤(2)中，铝液在690～730℃条件下，进行半连续水下油气润滑铸造，铸造速度控制为25
‑
65mm/min，铸造成直径为308
‑
598mm，长度大于6000mm的铝合金铸锭。
[0021]步骤(3)中，热处理的条件为在400～600℃进行保温10～28h的均匀化热处理。
[0022]步骤(4)中，热挤压温度450
‑
480℃，挤压制品速度为5.0
±
0.5m/min；
[0023]在线淬火温度为500
‑
530℃；
[0024]冷却方式为穿水冷却，目的在于急速冷却控制粗晶环的产生。
[0025]步骤(5)中，预拉伸主要为拉直为主。
[0026]步骤(6)中，离线淬火温度为545
‑
560℃，保温2.5
‑
4h，出炉前0.5h将温度提升5
‑
10℃，保证出炉后温度损失小，铝合金棒料或型材在15s以内全部入水淬火，水温控制在25℃以内，目的为控制淬火温度，保证淬火效果。。
[0027]步骤(7)中，全部拉伸校直完毕时间控制在离线淬火后4h以内，并进行尺寸测量确保产品尺寸合格。
[0028]步骤(8)中人工时效温度为160
‑
180℃，保温13
‑
16小时。
[0029]具体的，所述的高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金的制备方法，包括以下步骤：
[0030](1)熔炼：将按照重量百分比的原料合金成分，在温度为650～760℃条件下，熔炼3～10h，将保温炉温度设置为680～760℃，静置20～80min，进行进一步精炼提纯，同时采用炉底吹气工艺进行除气，然后采用30目叠加50目双级过滤板过滤，过滤后的合金液经过流槽时流槽测氢含量≤0.12ml/100gAl，得到合金铝液；
[0031](2)铸造：将得到的铝液在690～730℃条件下，进行半连续水下油气润滑铸造，铸造速度控制为25
‑
65mm/min，铸造成直径为308
‑
598mm，长度大于6000mm的铝合金铸锭；
[0032](3)均质：将铝合金铸锭在400～600℃进行保温10～28h的均匀化热处理挤压，热处理后进行出炉冷却，冷却温度至≤55℃后依次进行低倍、金相组织检测，合格后的铸棒进行机加工、切头、切尾、切定尺、车皮处理，得到处理后的铸锭；
[0033](4)热挤压：将处理后的铸锭经过温度350
‑
480℃，挤压制品速度5.0
±
0.5m/min，在线淬火出口温度设定为500
‑
530℃，保温5
‑
7小时，穿水冷却，得到成铝合金棒料；
[0034](5)预拉伸：将冷却后的铝合金棒料或型材进行拉伸，拉伸率为0.5
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金，其特征在于：由以下重量百分比的组分组成：Si：1.20
‑
1.30％，Fe：≤0.20％，Cu：0.40
‑
0.5％，Mn：0.40
‑
0.60％，Mg：1.10
‑
1.20％，Cr：0.2
‑
0.25％，Zn：0.16
‑
0.20％，Ti：≤0.10％，余量为Al及不可避免的杂质。2.一种权利要求1所述的高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)熔炼：将按照重量百分比的原料合金成分进行熔炼，静置，除气，过滤，得到合金铝液；(2)铸造：将得到的铝液进行半连续水下油气润滑铸造，生产出直径不同的铝合金铸锭；(3)均质：将铝合金铸锭进行均匀化热处理，热处理后进行出炉冷却，经机加工、切头、切尾、切定尺、车皮处理，得到处理后的铸锭；(4)热挤压：将处理后的铸锭经过热挤压，在线淬火，穿水冷却，得到铝合金棒料或型材；(5)预拉伸：将铝合金棒料或型材进行预拉伸，拉伸率为0.5
‑
1.5％；(6)离线淬火：将预拉伸后的铝合金棒料或型材进行离线淬火；(7)拉伸校直：将离线淬火后的铝合金棒料或型材进行拉伸校直，拉伸率为1
‑
3％；(8)热处理：将拉伸后的铝合金棒料进行人工时效，得到高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金。3.根据权利要求2所述的高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，熔炼温度为650～760℃，熔炼时间为3～10h；静置温度为680～760℃，静置时间为20～80min。4.根据权利要求2所述的高强度、耐腐蚀高压泵体螺栓用铝合金的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王呈刚，赵书锋，许辉，张倩，刘秋玲，赵新颖，苏本显，王明，蔡文宗，秦相同，
申请(专利权)人：山东裕航特种合金装备有限公司，
类型：发明
国别省市：