一种高强度铝合金的制备工艺及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度铝合金的制备工艺及其应用，涉及到铝合金的制备工艺领域，包括铝合金原料，所述铝合金原料具体包括以下组分组成：Fe：15

【技术实现步骤摘要】
一种高强度铝合金的制备工艺及其应用


[0001]本专利技术属于铝合金的制备工艺
，具体为一种高强度铝合金的制备工艺及其应用。

技术介绍

[0002]铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入，铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素，20世纪初由德国人Alfred Wilm专利技术，对飞机发展帮助极大，一次大战后德国铝合金成分被列为国家机密，跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝，在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。
[0003]目前，常用的铝合金的屈服强度和抗拉强度较低，且脆性较大，力学性能较差，有时无法满足人们的使用需求，容易影响铝合金的使用场合，不便于人们使用，因此提出一种高强度铝合金的制备工艺及其应用。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种高强度铝合金的制备工艺及其应用，有效的解决了目前常用的铝合金的屈服强度和抗拉强度较低，且脆性较大，力学性能较差，有时无法满足人们的使用需求，容易影响铝合金的使用场合，不便于人们使用的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度铝合金的制备工艺，包括铝合金原料，所述铝合金原料具体包括以下组分组成：Fe：15
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25份、Cu：5
‑
15份、Mn：5r/>‑
10份、Cr：10
‑
20份、Ti：3
‑
7份、Mg：50
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70份、Si：40
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60份、Zr：5
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15份、Zn：100
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200份、Sn：100
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300份、Ga：10
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15份、In：50
‑
100份及Ce：10
‑
100份，具体包括以下制备工艺：
[0006]步骤一、原料熔融混合，将准备的多种原料分别放入多个熔炉中进行溶化，等到完全熔化后，再将多种原料倒至一个熔炉中，并进行搅拌混合均匀，制得熔融的混合料；
[0007]步骤二、第一次精炼扒渣，对熔融的混合料进行喷粉精炼，并在精炼完毕后进行扒渣处理，使混合料合金化；
[0008]步骤三、第二次精炼扒渣，再次对合金化的混合料进行喷粉精炼，在第二次精炼完毕后进行第二次扒渣处理，制得熔融铝合金；
[0009]步骤四、静置铸造，将熔融铝合金进行静置，等待一端时间后，将熔融铝合金浇注至准备的模具中，并进行冷却铸造成型，制得铝合金半成品；
[0010]步骤五、淬火铸造，将制得的铝合金半成品进行重复锻造处理，且在每次锻造后均进行淬火、时效热处理，最终制得高强度铝合金成品。
[0011]优选的，铝合金原料具体包括以下组分组成：Fe：15份、Cu：15份、Mn：5份、Cr：20份、Ti：3份、Mg：70份、Si：40份、Zr：15份、Zn：100份、Sn：300份、Ga：10份、In：100份及Ce：10份。
[0012]优选的，铝合金原料具体包括以下组分组成：Fe：25份、Cu：5份、Mn：10份、Cr：10份、Ti：7份、Mg：50份、Si：60份、Zr：5份、Zn：200份、Sn：100份、Ga：15份、In：50份及Ce：100份。
[0013]优选的，铝合金原料具体包括以下组分组成：Fe：20份、Cu：10份、Mn：8份、Cr：15份、Ti：5份、Mg：60份、Si：50份、Zr：10份、Zn：150份、Sn：200份、Ga：12份、In：75份及Ce：55份。
[0014]优选的，在步骤一中，将多种原料进行加热熔炼时，熔炼温度为800
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820摄氏度，加热熔炼的时间为1h，且对多种熔化后的原料混合熔炼时，熔炼温度为720
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760摄氏度，熔炼时间为1h，同时每隔10
‑
15分钟对混合的原料搅拌一次。
[0015]优选的，在步骤二中，对混合料进行第一次精炼时，向混合料中加入高效精炼剂，高效精炼剂的质量组份为20
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30份，第一次精炼的温度为710
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730摄氏度，第一次精炼时间为10min。
[0016]优选的，在步骤三中，对混合料进行第二次精炼时，向混合料中加入高效精炼剂，高效精炼剂的质量组份为10
‑
20份，第二次精炼的温度为720
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740摄氏度，第二次精炼时间为8min。
[0017]优选的，在步骤四中，在对熔融铝合金浇注时，采用半连续铸造方法在700
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730摄氏度下浇注，浇注速度为50mm/min
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70mm/min，冷却水强度为0.13MPa
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0.15MPa。
[0018]一种高强度铝合金应用，包括所述的高强度铝合金作为建筑门窗、机械零件和电力金具的应用。
[0019]本专利技术的技术效果和优点：
[0020]1、通过采用采用Fe、Cu、Mn、Cr、Ti、Mg、Si、Zr、Zn、Sn、Ga：10
‑
15份、In及Ce作为铝合金的原料，同时通过原料熔融混合，将准备的多种原料分别放入多个熔炉中进行溶化，等到完全熔化后，再将多种原料倒至一个熔炉中，并进行搅拌混合均匀，制得熔融的混合料；第一次精炼扒渣，对熔融的混合料进行喷粉精炼，并在精炼完毕后进行扒渣处理，使混合料合金化；第二次精炼扒渣，再次对合金化的混合料进行喷粉精炼，在第二次精炼完毕后进行第二次扒渣处理，制得熔融铝合金；静置铸造，将熔融铝合金进行静置，等待一端时间后，将熔融铝合金浇注至准备的模具中，并进行冷却铸造成型，制得铝合金半成品；淬火铸造，将制得的铝合金半成品进行重复锻造处理，且在每次锻造后均进行淬火、时效热处理，最终制得高强度铝合金成品的制备工艺，从而能够提高制得的铝合金的屈服强度和抗拉强度，降低铝合金的脆性，提高铝合金的力学性能，满足人们的不同使用需求，扩大铝合金的使用范围，便于人们使用。
具体实施方式
[0021]实施例一
[0022]一种高强度铝合金的制备工艺，包括铝合金原料，所述铝合金原料具体包括以下组分组成：Fe：15份、Cu：15份、Mn：5份、Cr：20份、Ti：3份、Mg：70份、Si：40份、Zr：15份、Zn：100份、Sn：300份、Ga：10份、In：100份及Ce：10份，具体包括以下制备工艺：
[0023]步骤一、原料熔融混合，将准备的多种原料分别放入多个熔炉中进行溶化，等到完全熔化后，再将多种原料倒至一个熔炉中，并进行搅拌混合均匀，制得熔融的混合料；
[0024]步骤二、第一次精炼扒渣，对熔融的混合料进行喷粉精炼，并在精炼完毕后进行扒渣处理，使混合料合金化；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度铝合金的制备工艺，其特征在于：包括铝合金原料，所述铝合金原料具体包括以下组分组成：Fe：15
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25份、Cu：5
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15份、Mn：5
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10份、Cr：10
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20份、Ti：3
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7份、Mg：50
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70份、Si：40
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60份、Zr：5
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15份、Zn：100
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200份、Sn：100
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300份、Ga：10
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15份、In：50
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100份及Ce：10
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100份，具体包括以下制备工艺：步骤一、原料熔融混合，将准备的多种原料分别放入多个熔炉中进行溶化，等到完全熔化后，再将多种原料倒至一个熔炉中，并进行搅拌混合均匀，制得熔融的混合料；步骤二、第一次精炼扒渣，对熔融的混合料进行喷粉精炼，并在精炼完毕后进行扒渣处理，使混合料合金化；步骤三、第二次精炼扒渣，再次对合金化的混合料进行喷粉精炼，在第二次精炼完毕后进行第二次扒渣处理，制得熔融铝合金；步骤四、静置铸造，将熔融铝合金进行静置，等待一端时间后，将熔融铝合金浇注至准备的模具中，并进行冷却铸造成型，制得铝合金半成品；步骤五、淬火铸造，将制得的铝合金半成品进行重复锻造处理，且在每次锻造后均进行淬火、时效热处理，最终制得高强度铝合金成品。2.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金的制备工艺，其特征在于：铝合金原料具体包括以下组分组成：Fe：15份、Cu：15份、Mn：5份、Cr：20份、Ti：3份、Mg：70份、Si：40份、Zr：15份、Zn：100份、Sn：300份、Ga：10份、In：100份及Ce：10份。3.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金的制备工艺，其特征在于：铝合金原料具体包括以下组分组成：Fe：25份、Cu：5份、Mn：10份、Cr：10份、Ti：7份、Mg：50份...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维军，吴俊霞，郭爱芳，
申请(专利权)人：东阳市江南铝材有限公司，
类型：发明
国别省市：