一種高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，該合金中各元素的質(zhì)量百分含量為：Si0.2-0.25%、Mg2.4-2.9%、Zn0.18-0.22%、Fe0.04-0.06%、Mn0.03-0.05%、Sr0.04-0.08%、Th0.05-0.1%、Be0.02-0.03%、Cr0.15-0.25%、Zr0.05-0.08%、Ti0.02-0.04%、B0.0015-0.0.002%、RE0.06-0.09%，余量為Al；本發(fā)明變質(zhì)劑中添加了Sc、Gd、Ce三種稀土金屬元素，可以顯著改善鋁合金的金相組織，細(xì)化晶粒，減少鋁合金的裂紋源，從而提高鋁合金的強(qiáng)度和韌性，改善鋁合金加工性能。本發(fā)明鋁合金型材，不僅強(qiáng)度高，且質(zhì)量輕，回彈力很好，各種指標(biāo)都達(dá)到了極佳的狀態(tài)，因此適合各種帳篷的撐桿。
【專利說明】一種高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材的生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，屬于鋁合金材料【技術(shù)領(lǐng)域】。【背景技術(shù)】
[0002]帳篷的撐桿是帳篷的骨架，骨架材料的優(yōu)劣不僅影響帳篷的壽命，也影響著帳篷的穩(wěn)定性?，F(xiàn)有鋁合金材料制作的撐桿的強(qiáng)度和堅(jiān)固性不甚理想，無法滿足現(xiàn)實(shí)要求，且回彈力差，因此，急需研發(fā)一種高強(qiáng)度高性能撐桿鋁合金型材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有鋁合金撐桿強(qiáng)度低、回彈性差等缺點(diǎn)，提供一種一種高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材的生產(chǎn)工藝。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
(1)將爐料投入熔煉爐中進(jìn)行加熱熔煉，待爐料熔化后，撒上2/3量的覆蓋劑覆蓋，當(dāng)合金熔液升溫至695-715°C時，用爐料重量0.2-0.4%的MgF和0.3-0.5%的CaF進(jìn)行精煉，入爐靜置8-12min，至730-760°C時，將塊狀變質(zhì)劑壓入爐中央底部，進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)反應(yīng)
2-3min后,撒上剩余的1/3的覆蓋劑,靜置10_15min后即可進(jìn)行燒鑄,燒鑄前確保熔液中各合金元素的質(zhì)量百分含量為:Si 0.2-0.25%、Mg 2.4-2.9%、Zn 0.18-0.22%、Fe0.04-0.06%、Mn 0.03-0.05%、Sr 0.04-0.08%、Th 0.05-0.1%、Be 0.02-0.03%、Cr 0.15-0.25%、Zr0.05-0.08%、Ti 0.02-0.0 4%、B 0.0015-0.0.002%、RE 0.06-0.09%,余量為 Al ；
(2)將熔液連續(xù)澆鑄成鑄錠，然后進(jìn)行均勻化退火處理，即鑄錠先從室溫以120-150°C /h 升溫至 430-460°C，保溫 12_18h，然后再以 50-60°C /h 升溫至 550-580°C，保溫5-10h，最后以80-100°C /h降溫至260-280°C，保溫4_6h，出爐空冷至室溫；均勻化退火后，將鑄錠加熱至465-495°C，用擠壓機(jī)擠壓成型，擠壓速率為8-12m/min ；
(3)將鋁合金型材置于淬火爐中先以70-90°C/h升溫至180-240°C，保溫2-3h，再以110-130°C /h升溫至495-515 °C，保溫50-70min，然后以260_290°C /h迅速降溫至160-180°C后放入0-5°C冰鹽水中降至50°C以下；然后將從鹽水中取出的鋁合金型材先以40-500C /h 升溫至 90-120°C，保溫 24-36 小時；再以 25_35°C /h 升溫至 170_190°C，保溫 1_2小時，冷卻至室溫后再以40-50°C /h升溫至90-120°C，保溫24-36小時，隨爐空冷至室溫；
(4)時效處理后的鋁合金型材經(jīng)過陽極氧化、電泳涂漆等工序后即得高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材。
[0005]所述的覆蓋劑由下列重量份的原料混合而成:碳酸鈉10-15、氯化鉀5-10、玻璃粉8-12、剛玉粉5-10、螢石粉5-10、椰殼炭粉4-6、氮化鋁3_5、鎂砂粉6_9、莫來石粉8_12、凹凸棒土 5_10。
[0006]所述的塊狀變質(zhì)劑的質(zhì)量百分比成分為:Sc 2-3、Gd 3-5、Ce 2-3, Ti 3-6, B
0.2-0.4、余量為Al ;其由混合稀土金屬錠、AlTiB合金和純鋁錠經(jīng)熔煉、精煉、除氣除渣、攪拌均勻后，澆鑄成塊狀制得。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明變質(zhì)劑中添加了 Sc、Gd、Ce三種稀土金屬元素，可以顯著改善鋁合金的金相組織，細(xì)化晶粒，減少~ 次晶間距，減少合金中的有害氣體和雜質(zhì)，減少招合金的裂紋源，從而提高鋁合金的強(qiáng)度和韌性，改善鋁合金加工性能。本發(fā)明制得的鋁合金型材，不僅強(qiáng)度高，且質(zhì)量輕，回彈力很好，各種指標(biāo)都達(dá)到了極佳的狀態(tài)，因此適合各種帳篷的撐桿。
【具體實(shí)施方式】
[0008]一種高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
(1)將爐料投入熔煉爐中進(jìn)行加熱熔煉，待爐料熔化后，撒上2/3量的覆蓋劑覆蓋，當(dāng)合金熔液升溫至705°C時，用爐料重量0.3%的MgF和0.4%的CaF進(jìn)行精煉，入爐靜置IOmin,至745°C時，將塊狀變質(zhì)劑壓入爐中央底部，進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)反應(yīng)2min后，撒上剩余的1/3的覆蓋劑，靜置IOmin后即可進(jìn)行澆鑄，澆鑄前確保熔液中各合金元素的質(zhì)量百分含量為:Si 0.2-0.25%、Mg 2.4-2.9%、Zn 0.18-0.22%、Fe0.04-0.06%、Mn 0.03-0.05%、Sr 0.04-0.08%、Th 0.05-0.1%、Be 0.02-0.03%、Cr 0.15-0.25%、Zr 0.05-0.08%、Ti
0.02-0.04%、B 0.0015-0.0.002%、RE 0.06-0.09%,余量為 Al ；
(2)將熔液連續(xù)澆鑄成鑄錠，然后進(jìn)行均勻化退火處理，即鑄錠先從室溫以140°C/h升溫至450°C，保溫15h，然后再以60°C /h升溫至560°C，保溫8h，最后以890°C /h降溫至270°C，保溫5h，出爐空冷至室溫；均勻化退火后，將鑄錠加熱至480°C，用擠壓機(jī)擠壓成型，擠壓速率為12m/min ；
(3)將鋁合金型材置于淬 火爐中先以80°C/h升溫至220°C，保溫2h，再以120°C /h升溫至510°C，保溫60min， 然后以280°C /h迅速降溫至160°C后放入3°C冰鹽水中降至50°C以下；然后將從鹽水中取出的鋁合金型材先以50°C /h升溫至110°C，保溫30小時；再以300C /h升溫至180°C，保溫1.5小時，冷卻至室溫后再以50°C /h升溫至110°C，保溫30小時，隨爐空冷至室溫；
(4)時效處理后的鋁合金型材經(jīng)過陽極氧化、電泳涂漆等工序后即得高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材。
[0009]所述的覆蓋劑由下列重量(kg)的原料混合而成:碳酸鈉105、氯化鉀10、玻璃粉8、剛玉粉6、螢石粉8、椰殼炭粉5、氮化鋁4、鎂砂粉7、莫來石粉10、凹凸棒土 8。
[0010]所述的塊狀變質(zhì)劑的質(zhì)量百分比成分為:Sc 2-3、Gd 3-5、Ce 2-3、Ti 3-6、B
0.2-0.4、余量為Al ;其由混合稀土金屬錠、AlTiB合金和純鋁錠經(jīng)熔煉、精煉、除氣除渣、攪拌均勻后，澆鑄成塊狀制得。
[0011]本實(shí)施例制得的鋁合金型材經(jīng)檢驗(yàn)，其力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度518Mpa，屈服強(qiáng)度為379Mpa，伸長率為13.6%。
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟: (1)將爐料投入熔煉爐中進(jìn)行加熱熔煉，待爐料熔化后，撒上2/3量的覆蓋劑覆蓋，當(dāng)合金熔液升溫至695-715°C時，用爐料重量0.2-0.4%的MgF和0.3-0.5%的CaF進(jìn)行精煉，入爐靜置8-12min，至730-760°C時，將塊狀變質(zhì)劑壓入爐中央底部，進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)反應(yīng)2-3min后,撒上剩余的1/3的覆蓋劑,靜置10_15min后即可進(jìn)行燒鑄,燒鑄前確保熔液中各合金元素的質(zhì)量百分含量為:Si 0.2-0.25%,Mg 2.4-2.9%、Zn 0.18-0.22%、Fe0.04-0.06%、Mn 0.03-0.05%、Sr 0.04-0.08%、Th 0.05-0.1%、Be 0.02-0.03%、Cr 0.15-0.25%、Zr0.05-0.08%、Ti 0.02-0.04%、B 0.0015-0.0.002%、RE 0.06-0.09%,余量為 Al ； (2)將熔液連續(xù)澆鑄成鑄錠，然后進(jìn)行均勻化退火處理，即鑄錠先從室溫以120-150°C /h 升溫至 430-460°C，保溫 12_18h，然后再以 50-60°C /h 升溫至 550-580°C，保溫5-10h，最后以80-100°C /h降溫至260-280°C，保溫4_6h，出爐空冷至室溫；均勻化退火后，將鑄錠加熱至465-495°C，用擠壓機(jī)擠壓成型，擠壓速率為8-12m/min ； (3)將鋁合金型材置于淬火爐中先以70-90°C/h升溫至180-240°C，保溫2-3h，再以110-130°C /h升溫至495-515 °C，保溫50_70min，然后以260_290°C /h迅速降溫至160-180°C后放入0-5°C冰鹽水中降至50°C以下；然后將從鹽水中取出的鋁合金型材先以40-500C /h 升溫至 90-120°C，保溫 24-36 小時；再以 25_35°C /h 升溫至 170_190°C，保溫 1_2小時，冷卻至室溫后再以40-50°C /h升溫至90-120°C，保溫24-36小時，隨爐空冷至室溫； (4)時效處理后的鋁合金型材經(jīng)過陽極氧化、電泳涂漆等工序后即得高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的覆蓋劑由下列重量份的原料混合而成:碳酸鈉10-15、氯化鉀5-10、玻璃粉8-12、剛玉粉5-10、螢石粉5-10、椰殼炭粉4-6、氮化鋁3-5、鎂砂粉6_9、莫來石粉8_12、凹凸棒土 5_10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度撐桿鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的塊狀變質(zhì)劑的質(zhì)量百分比成分為=Sc 2-3、Gd 3-5、Ce 2_3、Ti 3_6、B 0.2-0.4、余量為Al ;其由混合稀土金屬錠、AlTiB合金和純鋁錠經(jīng)熔煉、精煉、除氣除渣、攪拌均勻后，澆鑄成塊狀制得。
【文檔編號】C22C1/02GK103484733SQ201310348534
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】陳鵬, 王沖, 金繼松 申請人:安徽環(huán)宇鋁業(yè)有限公司