一种铝合金铸棒及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铝合金铸棒及其制备方法，以Al和Zn为铝合金铸棒主要元素，赋以特定比例的Y、Nd、Gd的稀土元素，能有效达到固溶强化和晶粒细化的目的，并利用Y、Nd、Gd元素形成的化合物的稳定性来控制后续挤压过程中的晶粒长大，进而提高铝合金的力学性能，其耐高温性能优异。另外，本发明专利技术中Y元素会产生Al8Cu4Y共晶组织，能促进晶界附近相貌，改善铝合金的拉伸性能，保证铝合金的强度以及挤压性能以满足生产和使用需求。足生产和使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金铸棒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铝合金制备领域，具体而言，涉及一种铝合金铸棒及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝合金具有密度小、比强度高、成本低等优点，广泛应用于航空航天、交通运输和国防军工等领域。随着我国大规模的基建投资和工业化进程的快速推进，铝型材全行业的产量和消费量也迅猛增长，而我国也一跃成为世界上最大的铝型材生产基地和消费市场。然而，与钢铁相比，铝合金高温性能差，限制了其在特定服役条件下的应用。另外，铝合金还存在形抗力大，无法保证良好强度和挤压性能以满足生产和使用需求。
[0003]综上，在制备铝合金铸棒的领域，仍然具有亟待解决的上述问题。

技术实现思路

[0004]基于此，为了解决现有技术中铝合金铸棒高温性能、强度以及挤压性能差的问题，本专利技术提供了一种铝合金铸棒，具体技术方案如下：
[0005]一种铝合金铸棒，包括以下质量百分比的元素：Zn：4.9％
‑
6.9％、Cu：0.1％
‑
1.5％、V：0.1％
‑
0.3％、Mn：0.01％
‑
0.03％、稀土元素1.2％
‑
5.0％、杂质元素：小于或等于0.05％、Al：余量；
[0006]其中，所述稀土元素包括以下质量百分比的元素：Y：Nd：Gd：1
‑
3:3
‑
8:0.1
‑
1.2。
[0007]本专利技术还提供一种铝合金铸棒的制备方法，包括以下步骤：
[0008]将纯铝锭、纯锌锭、纯铜锭、铝钒合金以及铝锰合金添加至熔炼炉中，在第一处理条件下加热熔化，搅拌混合后得到第一铝合金熔体；
[0009]在搅拌的条件下,将精炼剂、变质剂以及稀土元素添加至所述第一铝合金熔体中，在第二处理条件下重复翻转熔炼3
‑
5次，得到均匀的第二铝合金熔体；
[0010]将所述第二铝合金熔体进行单向热挤压变形、固溶处理以及时效处理后，冷却至室温得到铝合金铸棒。
[0011]优选地，所述第一处理条件的温度为720℃
‑
765℃。
[0012]优选地，所述第一处理条件中抽真空度至1
×
10Pa，然后通入氩气保护气体至2
×
10Pa。
[0013]优选地，所述第二处理条件的温度为1000℃
‑
1250℃。
[0014]优选地，所述第二处理条件中通入氩气保护气体至4
×
10Pa。
[0015]优选地，所述单向热挤压变形的温度为425℃
‑
465℃，挤压比为10
‑
20:1。
[0016]优选地，所述固溶处理的温度为410℃
‑
435℃，所述固溶处理的时间为1h
‑
2h。
[0017]优选地，所述时效处理的温度300℃
‑
345℃，所述时效处理的时间为1h
‑
3h。
[0018]优选地，所述精炼剂为六氯乙烷。
[0019]上述方案中以Al和Zn为铝合金铸棒主要元素，赋以特定比例的Y、Nd、Gd的稀土元素，能有效达到固溶强化和晶粒细化的目的，并利用Y、Nd、Gd元素形成的化合物的稳定性来
控制后续挤压过程中的晶粒长大，进而提高铝合金的力学性能，其耐高温性能优异。另外，本专利技术中Y元素会产生Al8Cu4Y共晶组织，能促进晶界附近相貌，改善铝合金的拉伸性能，保证铝合金的强度以及挤压性能以满足生产和使用需求。
具体实施方式
[0020]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0021]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0022]本专利技术一实施例中的一种铝合金铸棒，包括以下质量百分比的元素：Zn：4.9％
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6.9％、Cu：0.1％
‑
1.5％、V：0.1％
‑
0.3％、Mn：0.01％
‑
0.03％、稀土元素1.2％
‑
5.0％、杂质元素：小于或等于0.05％、Al：余量；
[0023]其中，所述稀土元素包括以下质量百分比的元素：Y、Nd、Gd：1
‑
3:3
‑
8:0.1
‑
1.2。
[0024]本专利技术还提供一种铝合金铸棒的制备方法，包括以下步骤：
[0025]将纯铝锭、纯锌锭、纯铜锭、铝钒合金以及铝锰合金添加至熔炼炉中，在第一处理条件下加热熔化，搅拌混合后得到第一铝合金熔体；
[0026]在搅拌的条件下,将精炼剂、变质剂以及稀土元素添加至所述第一铝合金熔体中，在第二处理条件下重复翻转熔炼3
‑
5次，得到均匀的第二铝合金熔体；
[0027]将所述第二铝合金熔体进行单向热挤压变形、固溶处理以及时效处理后，冷却至室温得到铝合金铸棒。
[0028]在其中一个实施例中，所述第一处理条件的温度为720℃
‑
765℃。
[0029]在其中一个实施例中，所述第一处理条件中抽真空度至1
×
10Pa，然后通入氩气保护气体至2
×
10Pa。
[0030]在其中一个实施例中，所述第二处理条件的温度为1000℃
‑
1250℃。
[0031]在其中一个实施例中，所述第二处理条件中通入氩气保护气体至4
×
10Pa。
[0032]在其中一个实施例中，所述单向热挤压变形的温度为425℃
‑
465℃，挤压比为10
‑
20:1。
[0033]在其中一个实施例中，所述固溶处理的温度为410℃
‑
435℃，所述固溶处理的时间为1h
‑
2h。
[0034]在其中一个实施例中，所述时效处理的温度300℃
‑
345℃，所述时效处理的时间为1h
‑
3h。
[0035]在其中一个实施例中，所述精炼剂为六氯乙烷。
[0036]在其中一个实施例中，所述变质剂为K2ZrF6。
[0037]在其中一个实施例中，所述稀土元素包括以下质量百分比的元素：Y、Nd、Gd：1
‑
3:3
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8:0.1
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1.2。
[0038]上述方案中以Al和Zn为铝合金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金铸棒，其特征在于，包括以下质量百分比的元素：Zn：4.9％
‑
6.9％、Cu：0.1％
‑
1.5％、V：0.1％
‑
0.3％、Mn：0.01％
‑
0.03％、稀土元素1.2％
‑
5.0％、杂质元素：小于或等于0.05％、Al：余量；其中，所述稀土元素包括以下质量百分比的元素：Y：Nd：Gd：1
‑
3:3
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8:0.1
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1.2。2.一种制备如权利要求1所述的铝合金铸棒的方法，其特征在于，包括以下步骤：将纯铝锭、纯锌锭、纯铜锭、铝钒合金以及铝锰合金添加至熔炼炉中，在第一处理条件下加热熔化，搅拌混合后得到第一铝合金熔体；在搅拌的条件下,将精炼剂、变质剂以及稀土元素添加至所述第一铝合金熔体中，在第二处理条件下重复翻转熔炼3
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5次，得到均匀的第二铝合金熔体；将所述第二铝合金熔体进行单向热挤压变形、固溶处理以及时效处理后，冷却至室温得到铝合金铸棒。3.根据权利要求2所述的铝合金铸棒的制备方法，其特征在于，所述第一处理条件的温度为720℃
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【专利技术属性】
技术研发人员：于倩，冯金德，
申请(专利权)人：佛山市信新瀚家居科技有限公司，
类型：发明
国别省市：