一种低合金成份、高强度铝合金的制备方法技术

一种低合金成份、高强度铝合金的制备方法，材料成分配比为：Si的质量分数为1.25

【技术实现步骤摘要】
一种低合金成份、高强度铝合金的制备方法


[0001]本专利技术涉及铝型材加工相关
，尤其涉及一种低合金成份、高强度铝合金的制备方法。

技术介绍

[0002]目前铝型材在铸造时通常通过加入大量的铜或锌提高强度，铜价格是镁的二倍以上，而且不耐腐蚀，因此增大了铝型材的成本，并且降低了铝型材的耐腐蚀性能，同时，目前当铝型材完成挤压成型后，还需要进行额外的固溶强化操作，从而增加了铝型材生产的工序，从而降低了铝型材挤压成型的效率，同时现有的铝型材强度较低，铝型材中的铝基体的颗粒度较大，并且现有的当铝型材在挤压成型操作时，当在进行铝型材的冷却时，通常通过风冷的方式进行冷却，这种冷却方式效率较低，同时随着冷却时间的延长，铝型材中的晶粒过分长大，因此导致铝型材的强度较低。而现有的也有采用水冷的方式，而在铝型材冷却时，是直接将铝型材置于冷却水中，这种方式在进行冷却时，前期由于铝型材和冷却水之间存在着较大的温度差，因此热传导速度较快，而当冷却进行一段时间后，也就是说，当降温至终段时，由于水温的升高，导致铝型材的冷却速度降低，从而延长了水冷的时间，进而对型材的强度造成一定的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种低合金成份、高强度铝合金的制备方法，以解决上述现有技术的不足，所涉及的铝型材在铸造时，采用了低铜无锌的材料成分进行铸棒的铸造，同时，材料成分中的镁和硅能够形成Mg2Si金属间化合物，而过剩的Si、CuAl2和MnAl6，在挤压成型的过程中，上述金属间化合物将固溶于铝基体中，并且该制备方法还通过稳定时效和分级时效两种方式，从而使得上述的金属间化合物第二相完全脱溶于晶界中，从而显著地提升了铝型材的强度，并且该铝型材中的铝基体基本晶粒为80
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100μm，从而通过细晶强化的方式显著地提高了铝型材的强度。具有较强的实用性。
[0004]为了实现本专利技术的目的，拟采用以下技术：一种低合金成份、高强度铝合金的制备方法，材料成分配比为：Si的质量分数为1.25
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1.3%；Mg的质量分数为0.75
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0.8%；Mn的质量分数为0.50
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0.55%；Cu的质量分数为0.40
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0.45%；Ti的质量分数为0.005
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0.01%；Fe的质量分数为0.1
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0.15%；Cr的质量分数为0.16
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0.21%；Sc的质量分数为0.02
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0.05%；余量为Al。
[0005]进一步地，步骤1，将质量分数为1.25
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1.3%的Si，质量分数为0.75
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0.8%的Mg，质量分数为0.50
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0.55%的Mn，质量分数为0.40
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0.45%的Cu，质量分数为0.005
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0.01%的Ti，质量分数为0.1
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0.15%的Fe，质量分数为0.16
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0.21%的Cr，质量分数为0.02
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0.05%的Sc，及余量为铝的材料加入熔炼炉中，熔炼时进行搅拌与扒渣处理；步骤2，将精炼剂置于喷粉器内通过氮气吹入熔炼炉内，并进行铝液的精炼；步骤3，对步骤2所得精炼铝液进行浇铸，并得到铸棒；步骤4，对步骤3中所得铸棒在均质炉内进行均质；步骤5，对步骤4中所得的均质后的铸棒先通过风冷再通过水冷的方式进行冷却；步骤6，对步骤5所得的铸棒先通过多棒炉进行加热，再通过工频炉进行再次的加热；步骤7，对步骤6所得的铸棒进行挤压成型；步骤8，对步骤7所得的铝型材进行水冷；步骤9，对步骤8所得的铝型材进行时效；步骤10，对步骤9所得的铝型材进行分级时效。
[0006]进一步地，步骤1中熔炼温度为900℃
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970℃。
[0007]进一步地，步骤2中精炼温度为730℃
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760℃。
[0008]进一步地，步骤4中在进行均质时，均质温度为560℃，保温时间为8小时，接着通过风冷的方式进行冷却，且将铸棒的温度冷却至200℃以下，再通过水冷的方式冷却4
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6小时。
[0009]进一步地，步骤6中多棒炉的加热温度为480℃，工频炉对铸棒的加热温度为530℃。
[0010]进一步地，步骤7中挤压成型的速度为1.8mm/s。
[0011]进一步地，步骤9中在进行时效时，时效温度为120℃，时效时间为2小时，时效后自然冷却。
[0012]进一步地，步骤10中在进行分级时效时，先进行第一段时效，时效温度为150℃，时效时间为4小时，再进行第二段时效，时效温度为170℃，时效时间为4小时，分级时效完成后进行快速风冷。
[0013]进一步地，步骤8通过水冷装置进行铝型材的冷却。
[0014]上述技术方案的优点在于：本专利技术所涉及的铝型材在铸造时，采用了低铜无锌的材料成分进行铸棒的铸造，同时，材料成分中的镁和硅能够形成Mg2Si金属间化合物，而过剩的Si、CuAl2和MnAl6，在挤压成型的过程中，上述金属间化合物将固溶于铝基体中，并且该制备方法还通过稳定时效和分级时效两种方式，从而使得上述的金属间化合物第二相完全脱溶于晶界中，从而显著地提升了铝型材的强度，并且该铝型材中的铝基体基本晶粒为80
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100μm，从而通过细晶强化的方式显著地提高了铝型材的强度。同时本专利技术还采用直喷冷却的方式进行铝型材挤压成形后的冷却，进而缩短了冷却的时间，同时提高了冷却的效率，同时还提高了铝型材的强度，具有较强的实用性。
附图说明
[0015]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术做进
一步的详细描述。
[0016]图1示出了铝型材制备的流程图。
[0017]图2示出了水冷装置的立体结构图一。
[0018]图3示出了水冷装置的立体结构图二。
[0019]图4示出了A处放大图。
[0020]图5示出了水冷构件的立体结构图。
具体实施方式
[0021]实施例1如图1所示，一种低合金成份、高强度铝合金的制备方法，材料成分配比为：Si的质量分数为1.25%；Mg的质量分数为0.75%；Mn的质量分数为0.50%；Cu的质量分数为0.40%；Ti的质量分数为0.005%；Fe的质量分数为0.1%；Cr的质量分数为0.16%；Sc的质量分数为0.02%；余量为Al。
[0022]其制备方法如下所述，步骤1，将质量分数为1.25
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1.3%的Si，质量分数为0.75
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0.8%的Mg，质量分数为0.50
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0.55%的Mn，质量分数为0.40
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0.45%的Cu，质量分数为0.005
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0.01%的Ti，质量分数为0.1
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0.15%的Fe，质量分数为0.16
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低合金成份、高强度铝合金的制备方法，其特征在于，材料成分配比为：Si的质量分数为1.25
‑
1.3%；Mg的质量分数为0.75
‑
0.8%；Mn的质量分数为0.50
‑
0.55%；Cu的质量分数为0.40
‑
0.45%；Ti的质量分数为0.005
‑
0.01%；Fe的质量分数为0.1
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0.15%；Cr的质量分数为0.16
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0.21%；Sc的质量分数为0.02
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0.05%；余量为Al。2.根据权利要求1所述的低合金成份、高强度铝合金的制备方法，其特征在于：步骤1，将质量分数为1.25
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1.3%的Si，质量分数为0.75
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0.8%的Mg，质量分数为0.50
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0.55%的Mn，质量分数为0.40
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0.45%的Cu，质量分数为0.005
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0.01%的Ti，质量分数为0.1
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0.15%的Fe，质量分数为0.16
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0.21%的Cr，质量分数为0.02
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0.05%的Sc，及余量为铝的材料加入熔炼炉中，熔炼时进行搅拌与扒渣处理；步骤2，将精炼剂置于喷粉器内通过氮气吹入熔炼炉内，并进行铝液的精炼；步骤3，对步骤2所得精炼铝液进行浇铸，并得到铸棒；步骤4，对步骤3中所得铸棒在均质炉内进行均质；步骤5，对步骤4中所得的均质后的铸棒先通过风冷再通过水冷的方式进行冷却；步骤6，对步骤5所得...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯东，
申请(专利权)人：四川越创铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：