Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法技术

技术编号：40192006 阅读：9 留言：0更新日期：2024-01-26 23:54

Al‑Zn‑Mg‑Cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法。它属于空心锭制造领域。它解决了现有的铝合金空心锭铸造过程极易产生内壁裂纹或在后续挤压过程中易产生热裂纹导致铸锭成品率低的问题。方法：一、按Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Ni、Zn、Ti和Al元素重量百分含量称取原料；二、除Mg以外的原料入电阻反射炉，待熔体温度为700～720℃时加入金属Mg，搅拌后覆盖熔剂，得合金熔体；三、导入静置炉，精炼后静置，保持合金熔体液面和流盘内的合金熔体液面在同一水平，半连续铸造，即完成。本发明专利技术通过工艺调整，增加了冷却强度，达到了提高铸锭成品率的目的，成品率从现有的55％～60％，提高到了65％～75％。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空心锭制造领域，具体涉及al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法。

技术介绍

1、al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭属al-zn-mg-cu系超高强度铝合金，亦称超硬铝，是超硬铝中相当成熟、使用较久和较广的一个合金。强度高，热处理强化效果好，退火和新淬火状态下塑性中等，与硬铝不同，人工时效状态下的耐蚀性比自然时效状态的耐蚀性好，且自然时效进程慢，需经过3个月后才能达到时效硬化峰值，故在淬火人工时效状态下使用；其缺点是组织稳定性不高，低频疲劳强度低，有应力腐蚀破裂倾向。现有的铝合金空心锭铸造过程极易产生内壁裂纹或在后续挤压过程中易产生热裂纹，导致铸锭成品率低；合金点焊焊接性良好，气焊不良，热处理后可切削性良好，但退火后的可切削性不佳。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是解决现有的铝合金空心锭铸造过程极易产生内壁裂纹或在后续挤压过程中易产生热裂纹导致铸锭成品率低的问题，而提供al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法。

2、al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，它按以下步骤进行：

3、一、按照元素重量百分含量：si＜0.50％、fe＜0.50％、cu：1.40％～2.00％、mn：0.20～0.60％、mg：1.80％～2.80％、cr：0.10％～0.25％、ni＜0.05％、zn：5.0％～7.0％、ti＜0.10％和余量的al，称取纯铝锭、金属cu、金属zn、金属mg、al-mn中间合金、al-cr中间合金作为原料；

4、二、将上述称取的纯铝锭、金属cu、金属zn、中间合金al-mn和中间合金al-cr加入到装入电阻反射炉内，待熔体温度为700～720℃时加入金属mg，然后在700～750℃的条件下搅拌10～15min，再覆盖上熔剂后得到合金熔体；

5、三、上述合金熔体在710～730℃下导入静置炉，通入氩气精炼10～15min后静置10～30min，保持合金熔体液面和流盘内的合金熔体液面在同一水平，然后进行半连续铸造，得到al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭，即完成所述制造方法。

6、进一步的，步骤三中所述半连续铸造：铸造速度为40mm/min～42mm/min，铸造温度为710～730℃，铸造冷却水压为0.1mpa，芯子水流量为48l/min，开头填充时间为100s。

7、本专利技术的有益效果：

8、本专利技术通过对铸造过程中金属温度、填充时间、冷却水流量及铸造速度的调整，达到增加冷却强度的效果，降低了铸锭内壁裂纹及后续挤压过程中产生热裂纹的概率，从而达到了提高铸锭成品率的目的；通过本专利技术中的制造方法，将al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭的成品率从现有的55％～60％，提高到了65％～75％。

9、本专利技术适用于al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭的制造。

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【技术保护点】

1.Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于它按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于步骤一中按照元素重量百分含量：Si＜0.50％、Fe＜0.50％、Cu：1.50％、Mn：0.40％、Mg：2.40％、Cr：0.20％、Ni＜0.05％、Zn：6.0％、Ti＜0.10％和余量的Al。

3.根据权利要求1所述Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于步骤二中待熔体温度为710℃时加入金属Mg，然后在720℃的条件下搅拌12min。

4.根据权利要求1所述Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于步骤二中所述熔剂为2#熔剂。

5.根据权利要求1所述Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于步骤二中所述熔剂的用量占熔体总质量的0.1％～0.3％。

6.根据权利要求1所述Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于步骤三中合金熔体在720℃下

7.根据权利要求1所述Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于步骤三中所述半连续铸造：铸造速度为40mm/min～42mm/min，铸造温度为710～730℃，铸造冷却水压为0.1MPa，芯子水流量为48L/min，开头填充时间为100s。

8.根据权利要求7所述Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于步骤三中所述半连续铸造：铸造速度为41mm/min，铸造温度为720℃，铸造冷却水压为0.1MPa，芯子水流量为48L/min，开头填充时间为100s。

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【技术特征摘要】

1.al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于它按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于步骤一中按照元素重量百分含量：si＜0.50％、fe＜0.50％、cu：1.50％、mn：0.40％、mg：2.40％、cr：0.20％、ni＜0.05％、zn：6.0％、ti＜0.10％和余量的al。

3.根据权利要求1所述al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于步骤二中待熔体温度为710℃时加入金属mg，然后在720℃的条件下搅拌12min。

4.根据权利要求1所述al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭的制造方法，其特征在于步骤二中所述熔剂为2#熔剂。

5.根据权利要求1所述al-zn-mg-cu系超高强度铝合金空心锭的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：于鸿硕，刘学，吴沂哲，宋阳，甄湛鑫，刘锐，吴晓旭，葛义勇，吕健男，
申请(专利权)人：东北轻合金有限责任公司，
类型：发明
国别省市：

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