一种含锆Al-Mg合金型材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含锆Al

【技术实现步骤摘要】
一种含锆Al
‑
Mg合金型材的制备方法


[0001]本专利技术属于铝型材加工
，尤其是一种含锆Al
‑
Mg合金型材的制备方法。

技术介绍

[0002]铝合金型材是一种被广泛使用的结构，其中的Al
‑
Mg系铝合金以Mg为主要的合金元素，其焊接性能、抛光性能好，适用于生产各种塑性加工制品，供造船、车厢、仪器和各种容器等焊接结构使用。Al
‑
Mg系铝合金随着Mg含量的增加会给随后进行的各种加工生产带来很多的困难，其存在以下问题：热挤压性较差，挤压时合金的变形抗力大；热收缩率大、热状态与冷状态的尺寸变化大，控制难度大；挤压型材时成形较差，会产生平面间隙超差弯曲、扭拧、无规律的出现如图1椭圆圈里标示的“波浪”等缺陷；会造成制品成品率和生产效率低，综合性能不合格等问题，同时制品的室温力学性能无法满足技术标准要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种含锆Al
‑
Mg合金型材的制备方法。该方法可提高型材尺寸精度，同时保障材料强度和韧性，并应具有内应力底、组织均匀的特点。
[0004]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种含锆Al
‑
Mg合金型材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0006]⑴
对铸锭进行双级均匀化处理；
[0007]⑵
对挤压筒、模具和铸锭加热；
[0008]⑶<br/>挤压铸锭，模具孔中挤出型材；
[0009]⑷
对步骤
⑶
的型材进行冷加工后得到成品。
[0010]进一步的：步骤
⑴
所述铸锭双级均质化处理的过程是：第一级铸锭均匀化处理温度为474
‑
480℃，升温2h，保温18h；第二级均匀化处理温度为494
‑
500℃，升温30min，保温6h；
[0011]降温到室温，降温30min。
[0012]进一步的：步骤
⑵
所述挤压筒加热的过程是：挤压筒预热至400
‑
460℃，升温速度80
‑
120℃/h；
[0013]步骤
⑵
所述模具加热的过程是：模具预热至440
‑
480℃，升温速度80
‑
200℃/h。
[0014]进一步的：步骤
⑵
所述铸锭加热的过程是：铸锭预热至460
‑
480℃，升温速度40
‑
80℃/h。
[0015]进一步的：铸锭头部温度比尾部温度高20
‑
30℃。
[0016]进一步的：步骤
⑶
所述挤出过程是：将加热后的铸锭装入挤压筒，温度高的头部向前；挤压轴推动铸锭完成墩粗；挤压轴继续前进，将铸锭从挤压模孔中挤出成型。
[0017]进一步的：镦粗阶段挤压速度0.4
‑
0.7mm/s，挤压突破阶段的挤压速度0.1
‑
0.3mm/s，挤压稳定阶段挤压速度0.6
‑
1.0mm/s，挤压收尾阶段挤压速度0.2
‑
0.4mm/s。
[0018]进一步的：步骤
⑷
所述冷加工过程是：拉伸型材，采用1.0
‑
3.0％的永久塑性变形率。
[0019]进一步的：拉伸速度为5
‑
10mm/s，型材装夹时保证型材平面部分对正；拉伸时调整扭拧头，消除型材在挤压时产生的应力和扭拧变形。
[0020]进一步的：拉伸的拉力取值范围是：拉力大于材料的屈服强度与材料横截面面积的乘积且拉力小于材料的抗拉强度与材料横截面积的乘积。
[0021]本专利技术取得的技术效果是：
[0022]本专利技术中，通过双级均匀化处理使铸锭组织均匀，消除铸造应力，降低变形抗力，提升抗剥落腐蚀、晶间腐蚀性能。通过挤压模具精密配置，采用高温挤压，与较高的均匀挤压速度匹配控制，可保证挤压产品的组织均匀性，减少弯曲、扭拧、波浪，产品成品率由原来50％提高到70％，生产效率提高30％以上。合理控制冷加工量，消除型材在挤压时产生的应力和扭拧变形，显著提升抗剥落腐蚀、晶间腐蚀性能。本专利技术产出的锆Al
‑
Mg合金型材，可以应用于舰船等工业制造领域。制作的产品尺寸精度、表面质量满足GB/T 26006
‑
2010的要求，具有优良的综合力学性能。
附图说明
[0023]图1是挤出时的波浪缺陷图片；
[0024]图2是挤出筒和模具的示意图；
[0025]图3(a)(b)(c)是三种型材的截面图；
[0026]图4(a)(b)分别为腐蚀前和腐蚀后的图片。
具体实施方式
[0027]下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。
[0028]一种含锆Al
‑
Mg合金型材的制备方法，本专利技术的创新在于：
[0029]铸锭为含锆Al
‑
Mg合金，化学成分如下表1：
[0030]表1合金化学成分(质量百分比％)
[0031][0032]铝是基体金属，其含量采用扣除所测其他元素含量之和的剩余含量。
[0033]对铸锭进行双级均匀化处理，第一阶段铸锭均匀化处理温度为474
‑
480℃，升温2h，保温18h；第二阶段均匀化处理温度为494
‑
500℃，升温30min，保温6h；降温到室温，降温30min。
[0034]使用上述含锆Al
‑
Mg合金，通过双级均匀化处理，使铸锭组织均匀，消除铸造应力，降低变形抗力，提升抗剥落腐蚀、晶间腐蚀性能。
[0035]挤压筒和模具如图2所示：
[0036]挤压筒内套2内部设置挤压轴1，挤压轴前部通过连接销3设置挤压垫片4，挤压垫
片将加热后的铸锭5向挤压模具7方向挤压。挤压模具和模垫8设置在模套6内，在模套前部通过定位销9设置前环10和后环11。
[0037]上述制备方法包括以下步骤：
[0038]⑴
对挤压筒、模具和铸锭加热；
[0039]步骤
⑴
所述挤压筒加热的过程是：挤压筒预热至400
‑
460℃，升温速度80
‑
120℃/h。
[0040]步骤
⑴
所述模具加热的过程是：模具预热至440
‑
480℃，升温速度80
‑
200℃/h。
[0041]步骤
⑴
所述铸锭加热的过程是：铸锭预热至460
‑
480℃，升温速度40
‑
80℃/h本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含锆Al
‑
Mg合金型材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴
对铸锭进行双级均匀化处理；
⑵
对挤压筒、模具和铸锭加热；
⑶
挤压铸锭，模具孔中挤出型材；
⑷
对步骤
⑶
的型材进行冷加工后得到成品。2.根据权利要求1所述的一种含锆Al
‑
Mg合金型材的制备方法，其特征在于：步骤
⑴
所述铸锭双级均质化处理的过程是：第一级铸锭均匀化处理温度为474
‑
480℃，升温2h，保温18h；第二级均匀化处理温度为494
‑
500℃，升温30min，保温6h；降温到室温，降温30min。3.根据权利要求1所述的一种含锆Al
‑
Mg合金型材的制备方法，其特征在于：步骤
⑵
所述挤压筒加热的过程是：挤压筒预热至400
‑
460℃，升温速度80
‑
120℃/h；步骤
⑵
所述模具加热的过程是：模具预热至440
‑
480℃，升温速度80
‑
200℃/h。4.根据权利要求1或3所述的一种含锆Al
‑
Mg合金型材的制备方法，其特征在于：步骤
⑵
所述铸锭加热的过程是：铸锭预热至460
‑
480℃，升温速度40
‑
80℃/h。5.根据权利要求4所述的一种含锆Al...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继成，
申请(专利权)人：核兴航材天津科技有限公司，
类型：发明
国别省市：