一种高强度耐磨铝合金型材及其制备方法与流程

文档序号:12347103阅读:533来源:国知局

本发明涉及一种铝合金型材,尤其涉及一种高强度耐磨铝合金型材及其制备方法。



背景技术:

纯铝的强度低、塑性好,可以进行各种压力加工,具有良好的加工性能和焊接性能,但是不宜直接用作结构材料,而铝合金的出现正好解决了纯铝的缺点,铝合金,是以铝为基体元素和加入一种或多种合金元素组成的合金。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。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,一些领域对铝合金型材的要求也越来越高,尤其是一些机械制造领域,但是现有的铝合金的强度、耐磨性、耐腐蚀性无法满足这些机械制造领域的要求。



技术实现要素:

本发明的目的针对现有技术中的铝合金的强度、耐磨性、耐腐蚀性无法满足现在领域的需求,为此,提供一种高强度耐磨铝合金型材及其制备方法,该铝合金型材强度高、耐磨性好、耐腐蚀性好、塑性好。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种高强度耐磨铝合金型材,按质量百分比计包括以下组分:Mg2.5%-3%、Si2.5%-2.8%、Fe0.6%-0.8%、Mn0.4%-0.6%、Cr0.2%-0.4%、Cu1%-1.5%、稀土0.1%-0.15%、B0.05%-0.1%,余量为铝。

进一步地,所述铝中含有纯铝、压余铝屑、铝废料,纯铝、压余铝屑、铝废料分别占总质量的10%、20%。

进一步地,一种高强度耐磨铝合金型材及其制备方法,其制备步骤如下:

1)熔炼:将上述原料中的纯铝送入熔炼炉中,当炉底金属全部熔化后温度到730-750℃时停火,然后加入压余铝屑和铝废料并将其压沉到炉底,并让铝液将其覆盖和熔化,直到成糊状时停止加压余铝屑和铝废料,再开火升温到710-740℃并加入压余铝屑和铝废料进行熔炼;

2)扒渣:将浮渣扒到炉门口附近,撒上打渣剂按1/1500-1/2000的比例,并轻轻搓动浮渣,得到粉末状渣料,然后将其扒出炉外;

3)合金化:将熔炼炉温度提升至735-755℃,然后将Mg、Si、Fe、Mn、Cr、Cu、稀土、B依次加入到熔炼炉中,接着加入镁,先用扒子将镁压沉到炉底,直至镁完全熔化为止;

4)精炼:在熔炼炉中加入精炼剂,然后通入氮气15-20min,精炼剂与熔炼炉中的铝液质量比为0.5-2:1000;

5)静置:当精炼程序结束后,在熔炼炉中加入细化剂并将细化剂均匀分布在熔炼炉中进行静置处理,此时不得搅拌铝液,静置时间为20-30min;

6)铸造:打开熔炼炉开水口,放出铝液,经过滤布后,导入各结晶器中,待铝液达到保温帽80%时,打开进铸盘水阀,将水压调整到0.2MPa-0.25MPa,同时开启铸造机下降开始铸造,铸造温度为730-750℃;

7)锯切:根据规格进行锯切处理,然后得到成品。

有益效果:本发明通过加入Mg、Si、Fe、Mn、Cr、Cu合金元素并且与铝形成有限固溶体,产生了显著的固溶强化效果,使得了铝合金型的强度提高,同时在其中添加了稀土,可以改变铝中的杂物的组成、形态、分布和性质,从改善了其韧性、焊接性、耐磨性,在其中添加了B改善了其致密性,并且提高了其强度。

具体实施方式

实施例1

一种高强度耐磨铝合金型材,按质量百分比计包括以下组分:Mg2.5%、Si2.5%、Fe0.6%、Mn0.4%、Cr0.2%、Cu1%、稀土0.1%、B0.05%,余量为铝,其中铝中含有纯铝、压余铝屑、铝废料,纯铝、压余铝屑、铝废料分别占总质量的10%、20%。

实施例2

一种高强度耐磨铝合金型材,按质量百分比计包括以下组分:Mg2.75%、Si2.65%、Fe0.7%、Mn0.5%、Cr0.3%、Cu1.25%、稀土0.125%、B0.075%,余量为铝,其中铝中含有纯铝、压余铝屑、铝废料,纯铝、压余铝屑、铝废料分别占总质量的10%、20%。

实施例3

一种高强度耐磨铝合金型材,按质量百分比计包括以下组分:Mg3%、Si2.8%、Fe0.8%、Mn0.6%、Cr0.4%、Cu1.5%、稀土0.15%、B0.1%,余量为铝,其中铝中含有纯铝、压余铝屑、铝废料,纯铝、压余铝屑、铝废料分别占总质量的10%、20%。

实施例1、2、3中的高强度耐磨铝合金型材的制备步骤如下:

1)熔炼:将上述原料中的纯铝送入熔炼炉中,当炉底金属全部熔化后温度到730-750℃时停火,然后加入压余铝屑和铝废料并将其压沉到炉底,并让铝液将其覆盖和熔化,直到成糊状时停止加压余铝屑和铝废料,再开火升温到710-740℃并加入压余铝屑和铝废料进行熔炼;

2)扒渣:将浮渣扒到炉门口附近,撒上打渣剂按1/1500-1/2000的比例,并轻轻搓动浮渣,得到粉末状渣料,然后将其扒出炉外;

3)合金化:将熔炼炉温度提升至735-755℃,然后将Mg、Si、Fe、Mn、Cr、Cu、稀土、B依次加入到熔炼炉中,接着加入镁,先用扒子将镁压沉到炉底,直至镁完全熔化为止;

4)精炼:在熔炼炉中加入精炼剂,然后通入氮气15-20min,精炼剂与熔炼炉中的铝液质量比为0.5-2:1000;

5)静置:当精炼程序结束后,在熔炼炉中加入细化剂并将细化剂均匀分布在熔炼炉中进行静置处理,此时不得搅拌铝液,静置时间为20-30min;

6)铸造:打开熔炼炉开水口,放出铝液,经过滤布后,导入各结晶器中,待铝液达到保温帽80%时,打开进铸盘水阀,将水压调整到0.2MPa-0.25MPa,同时开启铸造机下降开始铸造,铸造温度为730-750℃;

7)锯切:根据规格进行锯切处理,然后得到成品。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围。

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