專利名稱：一種生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁管材制造領(lǐng)域，尤其涉及一種生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生活質(zhì)量的進(jìn)一步提高，帶動(dòng)了高端運(yùn)動(dòng)器材，例如，高爾夫球場(chǎng)用器材、登山手杖和野營(yíng)帳篷支撐桿等的迅速發(fā)展。由于高端運(yùn)動(dòng)器材有其特殊要求，例如，重量要輕、強(qiáng)度要高以及抗疲勞性要好等等，因此，對(duì)于制造這些高端運(yùn)動(dòng)器材的材料也有重量輕、強(qiáng)度高以及抗腐蝕性能和抗疲勞性能好的要求。作為廣泛應(yīng)用于高端運(yùn)動(dòng)器材的鋁合金材料，PX99鋁合金管材就是其中一類。PX99鋁合金屬于Al-Si-Mg-Cu系鋁合金，按照質(zhì)量百分比計(jì)算，Zn的含量在 6. 8 7. 1之間，Mg的含量均在2. 0 2. 5之間，Cu的含量均在2. 0 2. 2之間，Al的含量在87. M 88. 63之間，其他微量金屬、非金屬(Si、Fe、Mn、Cr、a 和Ti等)以及雜質(zhì)含量大約在0. 57 0. 66之間，因此，PX99鋁合金合金化程度高，熱擠壓性能和冷變形性能差，
薄壁管材的生產(chǎn)難度非常大。由于PX99鋁合金的上述特點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)提供的生產(chǎn)方法中，工藝過程(包括熔鑄、 均勻化退火、擠壓、軋制退火和減徑退火等)的參數(shù)控制得不是很好，造成導(dǎo)致成品質(zhì)量不高。例如，由于軋制退火的退火溫度不是很合適，導(dǎo)致管毛料出現(xiàn)裂口、抗拉強(qiáng)度降低；再如，由于減徑退火的退火制度設(shè)置得不是很合理，導(dǎo)致減徑時(shí)容易產(chǎn)生跳環(huán)和橢圓等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法，以生產(chǎn)重量輕、強(qiáng)度高和抗疲勞性能好的鋁合金薄壁管材。本發(fā)明實(shí)施例提供一種生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法，其特征在于，所述高等級(jí)鋁合金薄壁管材主要成分按照質(zhì)量百分比計(jì)，Zn = 6. 8 7. 1，Mg = 2. 0 2. 5，Cu = 2.0 2. 2，Al = 87. 54 88. 63，其他金屬、非金屬和雜質(zhì)總計(jì)在0. 57 0. 66之間，所述方法包括以下次序的工藝步驟(1)熔鑄，包括熔煉和鑄造，所述熔煉溫度為700°C 750°C，鑄造溫度為710V 730 0C ；(2)均勻化退火所述經(jīng)熔鑄后的鑄錠；(3)擠壓所述經(jīng)過均勻化退火后的鑄錠，擠壓溫度為360°C 430°C，擠壓筒溫度為 370°C 430°C，擠壓速度為 0. 3mm/s 0. 9mm/s ；(4)軋制退火，包括對(duì)所述經(jīng)過擠壓的管材進(jìn)行退火后再軋制，所述軋制退火的軋制退火制度為退火溫度設(shè)置為400°C 420°C并保溫3小時(shí)，隨爐冷卻到150°C以下出爐；(5)減徑退火，包括對(duì)所述經(jīng)過軋制的管材進(jìn)行退火后再減徑，所述減徑退火的減徑退火制度為減徑退火的退火溫度設(shè)置為340°C 350°C并保溫2. 5小時(shí)，隨爐冷卻到 150°C以下出爐。
從上述本發(fā)明實(shí)施例提供的生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法可知，由于將其中的均勻化退火、擠壓、軋制退火和減徑退火等工藝過程涉及的相關(guān)溫度(例如，擠壓溫度、 軋制退火溫度和減徑退火溫度等)、時(shí)間(例如，軋制退火溫度和減徑退火溫度等過程的保溫時(shí)間)和速度(例如，擠壓速度)等設(shè)置得比較合理。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法可以生產(chǎn)出重量輕、強(qiáng)度高以及抗腐蝕性能和抗疲勞性能好的鋁合金薄壁管材，成品率高，能夠滿足用戶對(duì)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的要求。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)現(xiàn)有技術(shù)或?qū)嵤├枋鲋兴枰褂玫母綀D作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，還可以如這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法流程示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的PX99鋁合金抗拉強(qiáng)度隨軋制退火溫度的變化曲線圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的PX99鋁合金抗拉強(qiáng)度隨減徑退火溫度的變化曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。以下以生產(chǎn)高等級(jí)PX99鋁合金薄壁管材為例，說(shuō)明本發(fā)明提供的生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法。請(qǐng)參閱附圖1，是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法。附圖1示例的高等級(jí)鋁合金薄壁管材的生產(chǎn)方法中，所述高等級(jí)鋁合金薄壁管材(例如，高等級(jí)PX99鋁合金薄壁管材)主要成分按照質(zhì)量百分比計(jì)，Zn = 6. 8 7. 1，Mg = 2. 0 2. 5， Cu = 2. 0 2. 2，Al = 87. 54 88. 63，其他金屬、非金屬和雜質(zhì)總計(jì)在0. 57 0. 66之間，
具體如下表1所示
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法，其特征在于，所述高等級(jí)鋁合金薄壁管材主要成分按照質(zhì)量百分比計(jì)，Si = 6. 8 7. 1，Mg = 2. 0 2. 5，Cu = 2. 0 2. 2，Al = 87. 54 88. 63，其他金屬、非金屬和雜質(zhì)總計(jì)為0. 57 0. 66，所述方法包括以下次序的工藝步驟(1)熔鑄，包括熔煉和鑄造，所述熔煉溫度為700°C 750°C，鑄造溫度為710V 730 0C ；(2)均勻化退火所述經(jīng)熔鑄后的鑄錠；(3)擠壓所述經(jīng)過均勻化退火后的鑄錠，擠壓溫度為360°C 430°C，擠壓筒溫度為 370°C 430°C，擠壓速度為 0. 3mm/s 0. 9mm/s ；(4)軋制退火，包括對(duì)所述經(jīng)過擠壓的管材進(jìn)行退火后再軋制，所述軋制退火的軋制退火制度為退火溫度設(shè)置為400°C 420°C并保溫3小時(shí)，隨爐冷卻到150°C以下出爐；(5)減徑退火，包括對(duì)所述經(jīng)過軋制的管材進(jìn)行退火后再減徑，所述經(jīng)過軋制的管材， 所述減徑退火的減徑退火制度為減徑退火的退火溫度設(shè)置為340°C 350°C并保溫2. 5小時(shí)，隨爐冷卻到150°C以下出爐。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔鑄工藝步驟中，所述熔煉溫度為 720°C或740 V，所述鑄造溫度為715°C或725°C。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔鑄工藝步驟中，所述熔煉溫度為 720V 740°C，所述鑄造溫度為715°C 725°C。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述軋制退火所述經(jīng)過擠壓后的管材的工藝步驟中，軋制的變形程度控制在45 % 60 %。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述軋制退火所述經(jīng)過擠壓后的管材的工藝步驟中，軋制的變形程度控制在55%。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述均勻化退火所述經(jīng)熔鑄后的鑄錠包括以下次序的工藝步驟(1)將所述經(jīng)熔鑄后的鑄錠冷卻至240°C 300°C并保溫2個(gè)小時(shí)；(2)將所述240°C 300°C的鑄錠加熱至465°C并保溫4 6個(gè)小時(shí)；(3)將所述465°C的鑄錠加熱至475°C并保溫12個(gè)小時(shí)；(4)將所述475°C的鑄錠冷卻至380°C并保溫4個(gè)小時(shí)；(5)關(guān)掉加熱源，將所述380°C的鑄錠進(jìn)行環(huán)繞強(qiáng)制冷卻。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述均勻化退火所述經(jīng)熔鑄后的鑄錠的工藝步驟中，將所述經(jīng)熔鑄后的鑄錠冷卻至270°C 290°C并保溫2個(gè)小時(shí)。
8.如權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述擠壓工藝的擠壓溫度為 370°C 380°C，擠壓筒溫度為380°C 390°C，擠壓速度為0. 3mm/s 0. 65mm/s。
9.如權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述擠壓工藝的擠壓溫度為 370°C，擠壓筒溫度為380°C。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述減徑退火所述經(jīng)過軋制的管材之后進(jìn)一步包括矯直的工藝步驟。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法。所述方法包括以下次序的工藝步驟熔鑄；均勻化退火所述經(jīng)熔鑄后的鑄錠；擠壓所述經(jīng)過均勻化退火后的鑄錠；軋制退火，包括對(duì)所述經(jīng)過擠壓的管材進(jìn)行退火后再軋制；減徑退火，包括對(duì)所述經(jīng)過軋制的管材進(jìn)行退火后再減徑。本發(fā)明實(shí)施例提供的生產(chǎn)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的方法可以生產(chǎn)出重量輕、強(qiáng)度高以及抗腐蝕性能和抗疲勞性能好的鋁合金薄壁管材，成品率高，能夠滿足用戶對(duì)高等級(jí)鋁合金薄壁管材的要求。
文檔編號(hào)C22C21/10GK102312142SQ20111029673
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者劉紅杰, 楊純梅, 段平 申請(qǐng)人:西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司