一种用于薄壁件的铝合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于合金材料领域，具体涉及一种用于薄壁件的铝合金材料及其制备方法。一种用于薄壁件的铝合金材料，由以下重量百分比的组分组成：Fe：0.1

【技术实现步骤摘要】
一种用于薄壁件的铝合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于合金材料领域，具体涉及一种用于薄壁件的铝合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]冷镦工艺是金属压力加工新工艺之一。它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。冷镦工艺最适于用来生产螺栓、螺钉、螺母、铆钉、销钉等标准紧固件。
[0003]随着挤压技术的不断发展，产品的结构也是复杂多样，结构的复杂也就预示着产品壁厚变得越来越薄，这对挤压用的材料提出了新的挑战，目前的困境就是可以挤薄壁的材料强度却非常的低，强度高的材料不容易挤，破壁情况频繁，产品合格率低，具体表现在以下5个方面：
[0004]1、强度低的挤出的薄壁件支撑性不好，容易变形；
[0005]2、强度高的延展性不好，挤出的薄壁件易出现破壁情况，无法连续挤出；
[0006]3、其他的板、棒挤压材料截面过大，挤小截面精细构件无法挤出；
[0007]4、大多数经过高温长时间退火后晶粒大小不均匀，且部分过于粗大，致使挤出的产品连续性不好。
[0008]5、薄壁件对产品的杂质含量和氢含量要求极为严格，否则非常容易出现破壁、气泡、杂质等缺陷出现。

技术实现思路

[0009]为了解决上述区别技术特征，本专利技术提供一种所述的薄壁件的铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
[0010]S1：将铝合金熔化，加入除钠精炼剂，精炼后得到铝液A；
[0011]S2：向所述铝液A中加入中间合金，混合后加入Pt和除钠精炼剂，二次精炼后除杂，得到铝液B；所述中间合金包括Mn75、AlFe20、Mg、AlY10和AlV10；
[0012]S3：向所述铝液B中加入Pt和除钠精炼剂，三次精炼后双级过滤，得到铝液C；
[0013]S4：将所述铝液C进行浇铸，轧制，双级热处理，得到所述用于薄壁件的铝合金材料；
[0014]双级热处理的具体操作为：将铝液C浇铸，轧制后以25
‑
35℃/min的升温速度快速升温至450
‑
480℃，保温1
‑
2h，之后降温至350
‑
370℃，保温10
‑
20h后降至室温(25
±
5℃)；
[0015]所述用于薄壁件的铝合金材料，由以下重量百分比的组分组成：Fe：0.1
‑
0.2％，Mg：0.05
‑
0.23％，Mn：0.6
‑
1.2％，Pt：0.10
‑
0.15％，Y：0.04
‑
0.08％，V：0.03
‑
0.1％，余量为Al和其他不可避免的杂质。
[0016]优选的，所述步骤S1中，铝合金的纯度不小于99.85％。
[0017]优选的，除钠精炼剂为GFLUX
‑
J185除钠精炼剂，选购自湖南金联星特种材料股份
有限公司。
[0018]进一步地，所述步骤S1中，精炼的条件为：采用氩气，静置40
‑
50min。
[0019]优选的，所述步骤S1中，熔化的温度为880
‑
900℃。
[0020]优选的，所述步骤S2中，二次精炼的方法为：温度为880
‑
900℃，闷炉20
‑
30min后静置30
‑
40min，静置后进行扒渣。
[0021]优选的，所述步骤S3中，三次精炼前通过倾倒入除气炉进行除气，其余条件与二次精炼相同；其中除气炉底部安装有透气砖，持续吹氮气对铝液除气，直至铝液放空。
[0022]优选的，所述步骤S3中，所述双级过滤的方法为：将三次精炼后的铝液通过过滤箱进行过滤；所述过滤箱包括40目的过滤板和60目的过滤板。
[0023]优选的，所述步骤S3中，Pt为直径为1
‑
2mm的Pt金属颗粒。
[0024]优选的，所述步骤S4中，浇铸温度为800
‑
830℃，浇铸速度为7.0
‑
7.5t/h，出坯温度为420
‑
450℃。
[0025]优选的，所述步骤S4中，轧制的过程中，进轧温度为250
‑
300℃，终轧温度为110
‑
150℃。
[0026]优选的，所述步骤S4中，双级热处理的过程中，要求全程充常温氮气保护，降温时采取吹低温氮气进行快速降温，直至降至室温才可出炉。
[0027]本专利技术还提供的一种上述制备方法制备得到的用于薄壁件的铝合金材料。
[0028]本专利技术还提供一种薄壁件，包括所述用于薄壁件的铝合金材料。
[0029]本专利技术的技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0030]1、三次精炼去除渣含量。使用除钠精炼剂除去成份中的钠元素，钠元素易形成低熔点的共晶物，在高温退火过程中易融化出现组织缺陷，影响材料性能。
[0031]2、通过高温融化及浇铸，方便Pt金属的融化，提高结晶过程中的过冷度来达到细化晶粒的目的，同时提高各元素的溶解度，及防止结晶过程各元素偏析。
[0032]3、通过特殊的低温进轧工艺制备得到铝合金。
[0033]4、配方的合体搭配能够达到高抗拉强度高伸长率和冷镦性；冷镦在93％以内，铝合金材料表面无任何缺陷产生。
[0034]5、通过创新性的双级热处理工艺，达到所需要的高材料性能。
具体实施方式
[0035]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0036]实施例1
[0037]将纯度不小于99.85％的铝合金加入熔炼炉中加热融化，在890℃下保温，吹入GFLUX
‑
J185除钠精炼剂，用氩气进行一次精炼，静置45min后得到第一铝液。
[0038]在保温炉中向第一铝液中加入中间合金，搅拌30min，得到第二铝液；其中，保温炉的温度为890℃，中间合金为Mn75剂、AlFe20、纯Mg锭、AlY10、AlV10。
[0039]第二铝液的成分检验合格后，将直径为1
‑
2mm的纯铂(Pt)金属颗粒伴随着除钠精炼剂，用氩气一起吹入第二铝液中，进行二次精炼，静置后进行扒渣，静置后得到第三铝液；其中，二次精炼时，吹入除钠精炼剂后闷炉25min，精炼温度为890℃，静置时间35min。
[0040]第三铝液通过保温炉倾倒入除气炉进行除气，进行三次精炼，工艺要求同二次精炼，得到第四铝液；其中除气炉底部安装有透气砖，持续吹氮气对铝液除气，直至铝水放空。
[0041]第四铝液通过除气炉倾倒之后通过除气箱和过滤箱进行再次除气和双级过滤，得到第五铝液。
[0042]对第五本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于薄壁件的铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将铝合金熔化，加入除钠精炼剂，精炼后得到铝液A；S2：向所述铝液A中加入中间合金，混合后加入Pt和除钠精炼剂，二次精炼后除杂，得到铝液B；所述中间合金包括Mn75、AlFe20、Mg、AlY10和AlV10；S3：向所述铝液B中加入Pt和除钠精炼剂，三次精炼后双级过滤，得到铝液C；S4：将所述铝液C进行浇铸，轧制，双级热处理，得到所述用于薄壁件的铝合金材料；所述双级热处理的具体操作为：将铝液C浇铸，轧制后以25
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35℃/min的升温速度快速升温至450
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480℃，保温1
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2h，之后降温至350
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370℃，保温10
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20h后降至室温；所述用于薄壁件的铝合金材料，由以下重量百分比的组分组成：Fe：0.1
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0.2％，Mg：0.05
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0.23％，Mn：0.6
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1.2％，Pt：0.10
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0.15％，Y：0.04
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0.08％，V：0.03
‑
0.1％，余量为Al和其他不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，铝合金的纯度不小于99.85％...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立洋，张桓，田胤发，段妍彤，章安楠，
申请(专利权)人：江苏亨通电力特种导线有限公司，
类型：发明
国别省市：