一种利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法技术

一种利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法，属于铝合金再生回收利用技术领域。该方法通过破碎、压坯、预制块加热、热挤压的方法，或者破碎、压坯、预制块加热、模锻、模锻坯加热、热挤压的方法处理回收废旧铝合金易拉罐，得到力学性能、物理性能等综合性能优异的铝合金易拉罐固态再生铝合金，是一种高回收率、低成本、低能耗、低污染的制备方法。低污染的制备方法。低污染的制备方法。

A preparation method of solid regenerated aluminum alloy using aluminum alloy cans

【技术实现步骤摘要】
al.Optimization of mechanical properties of Al
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metal matrixcomposite produced by direct fusion of beverage cans[J].Materials Science&Engineering A,2014, 617:146
‑
155.)在回收易拉罐过程利用熔融过程中产生的熔渣作为增强材料，在较低剪切速率下利用半固态成形技术形成复合材料，再经过热处理操作进行强化，此时的屈服应力为175 MPa，抗拉强度为273MPa，伸长率可达13％。这种工艺不仅可以利用炉渣减少额外废物，而且制得的复合材料性能优于普通铝合金，但是热处理过程较复杂，不利于工业生产应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供了一种利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法，该方法通过处理回收废旧铝合金易拉罐得到力学性能、物理性能等综合性能优异的铝合金易拉罐固态再生铝合金，是一种高回收率、低成本、低能耗、低污染的制备方法。
[0006]本专利技术的一种利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1：破碎
[0008]将铝合金易拉罐进行破碎，得到铝合金碎片；
[0009]S2：压坯
[0010]将铝合金碎片进行压坯，得到预制块；
[0011]S3：预制块加热
[0012]将预制块加热至300～550℃，得到加热后的预制块；更优选为450～550℃；
[0013]S4：热挤压
[0014]将加热后的预制块进行热挤压，得到铝合金易拉罐固态再生铝合金。
[0015]所述的S1中，破碎采用破碎机，破碎时间优选为1～30min。
[0016]所述的S1中，铝合金碎片，平均碎片宽度根据破碎机确定。
[0017]所述的S2中，压坯的压强为50～1000MPa，保压时间为1～10min，压坯采用的模具优选为钢制模具。
[0018]所述的铝合金碎片优选为脱漆铝合金碎片。
[0019]脱漆铝合金碎片的脱漆工艺为：将铝合金碎片置于加热炉中，进行脱漆，得到脱漆铝合金碎片；其中，加热炉的加热温度为200～500℃，脱漆时间为1～10min。
[0020]所述的S2中，预制块的相对密度为80～99％。
[0021]所述的S3中，加热为，在空气中感应加热，加热时间优选为1～60min。
[0022]所述的S4中，热挤压的模具的预热温度为300～500℃，更优选为450～550℃，压强为 100～1000MPa，热挤压在空气中进行；挤压比优选为(5～100)：1。
[0023]所述的利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法中，还可以包括以下步骤：
[0024]破碎、压坯、预制块加热、模锻、模锻坯加热、热挤压，得到铝合金易拉罐固态再生铝合金；
[0025]其中，模锻和模锻坯加热的工艺如下：
[0026]所述的模锻为：将加热后的预制块进行模锻，得到模锻坯；
[0027]所述的模锻中，模锻的压强为100～1000MPa，保压时间为0.1～10min，模锻在空气
中进行。
[0028]所述的模锻中，模锻道次为1～10道次，提高模锻坯的相对密度，使得模锻坯的相对密度为90％～99％。
[0029]所述的模锻坯加热为：将模锻坯加热至300～550℃，得到加热后的模锻坯。
[0030]所述的模锻坯加热中，加热优选为感应加热，感应加热时间为1～60min，感应加热在空气中进行。
[0031]采用上述一种利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法，制得的铝合金易拉罐固态再生铝合金，相比于铝合金易拉罐的原铝合金，其抗拉强度为原铝合金的55％～150％，伸长率为原伸长率的40％～3100％。
[0032]其中，破碎、压坯、预制块加热、热挤压的方法中，制得的铝合金易拉罐固态再生铝合金，抗拉强度为原铝合金的55％～123％，伸长率为原伸长率的40％～1650％。
[0033]采用破碎、压坯、预制块加热、模锻、模锻坯加热、热挤压的方法中，制得的铝合金易拉罐固态再生铝合金，抗拉强度为原铝合金的64.9％～150％，伸长率为原伸长率的 1500％～3100％。
[0034]制备的铝合金易拉罐固态再生铝合金，其相对密度为95％～99％。
[0035]当铝合金易拉罐采用的为3004铝合金时，通过本专利技术的制备方法，得到的铝合金易拉罐固态再生铝合金的抗拉强度为185～220MPa，屈服强度为80～110MPa，伸长率为10～30％。
[0036]采用上述利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法，其铝合金的回收率≥95％。
[0037]本专利技术的一种利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法，其相比于现有技术，有益效果在于：
[0038]1、本专利技术提供了一种节约能耗，低污染、高回收率并且固态再生铝合金抗拉强度、屈服强度、伸长率等综合性能优异的铝合金易拉罐回收工艺流程体系并且可以被工业广泛应用。
[0039]2、本专利技术以废旧的铝合金易拉罐为原材料，经过破碎、压坯、预制块加热、热挤压，得到高性能的铝合金易拉罐固态再生铝合金，或者经过破碎、压坯、预制块加热、模锻、模锻坯加热、热挤压，得到性能更好，均匀性更佳的铝合金易拉罐固态再生铝合金，其简化了铝合金易拉罐回收工序，降低了能耗和污染，同时取得了优异的力学性能和回收效率。上述回收铝合金易拉罐的方法不同于传统回收方法，其优势一，铝合金易拉罐没有经过铸锭冶金一系列复杂工序，固态回收过程显著降低了熔化过程的能耗；其优势二，易拉罐固态回收不同于熔化回收，金属损耗少、再生率高、再生成本更低，可以达到更高的经济效益。其优势三，本专利技术采用固态再生的方法回收废旧铝合金易拉罐，再生铝合金抗拉强度、屈服强度、伸长率等综合性能优异，与工业易拉罐的3004H24铝合金性能相近，不同于其他回收方法制备的再生铝合金被降档使用，该方法可被工业广泛应用。
附图说明
[0040]图1为实例1中制备的铝合金易拉罐固态再生铝合金棒材。
[0041]图2为实例1获得的铝合金易拉罐固态再生铝合金横截面金相。
[0042]图3为实例1获得的铝合金易拉罐固态再生铝合金纵截面金相。
[0043]图4为实例3获得的铝合金易拉罐固态再生铝合金横截面金相。
[0044]图5为实例3获得的铝合金易拉罐固态再铝合金纵截面金相。
[0045]图6为实例1获得的铝合金易拉罐固态再生铝合金XRD图谱。
[0046]图7为实例1获得的铝合金易拉罐固态再生铝合金室温拉伸工程应力
‑
应变曲线。
[0047]图8为实例3获得的铝合金易拉罐固态再生铝合金室温拉伸工程应力
‑
应变曲线。
具体实施方式
[0048]下面结合实例对本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：破碎将铝合金易拉罐进行破碎，得到铝合金碎片；S2：压坯将铝合金碎片进行压坯，得到预制块；S3：预制块加热将预制块加热至300～550℃，得到加热后的预制块；S4：热挤压将加热后的预制块进行热挤压，得到铝合金易拉罐固态再生铝合金。2.一种利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)破碎将铝合金易拉罐进行破碎，得到铝合金碎片；(2)压坯将铝合金碎片进行压坯，得到预制块；(3)预制块加热将预制块加热至300～550℃，得到加热后的预制块；(4)模锻将加热后的预制块进行模锻，得到模锻坯；其中，模锻的压强为100～1000MPa，保压时间为0.1～10min；模锻道次为1～10道次，得到模锻坯的相对密度为90％～99％；(5)模锻坯加热将模锻坯加热至300～550℃，得到加热后的模锻坯；(6)热挤压将加热后的模锻坯进行热挤压，得到铝合金易拉罐固态再生铝合金。3.根据权利要求1或2所述的利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法，其特征在于，破碎采用破碎机，破碎时间为1～30min；铝合金碎片，平均碎片宽度根据破碎机确定。4.根据权利要求1或2所述的利用铝合金易拉罐固态再生铝合金的制备方法，其特征在于，所述的铝合金碎片为脱漆铝合金碎片；脱漆铝合金碎片的脱漆工艺为：将铝合金碎片置于加热炉中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王梓懿，张德良，李卓伦，孙松，武晓刚，徐浩然，胡泽意，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：