一种铝合金材料及其制备方法和应用_2

文档序号:8247507阅读:来源:国知局
002%, Zn 为 0.02%, Ti 为 0.008%,余量为 Al。
[0028]本实施例一种铝合金材料加工压力管道型材时的加工过程为:
I)挤压工艺
将铝合金铸棒预加热至5101:,模具加热至4601:,保温2.5小时;挤压筒加热至440°C,铝合金型材出口温度控制在535°C,采用强制风冷,3分钟冷却到175°C。
[0029]2)时效工艺
采用低温时效工艺,控制铝合金型材的温度在150°C,保温8小时。
[0030]本实施例一种铝合金材料的性能检测数据如下:
抗拉强度、屈服强度、延伸率的检测采用《GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法》,本发明一种铝合金材料的性能为:抗拉强度(Rm) 270MPa,屈服强度(Rpa2) 240MPa,延伸率(A50) 12%。经无损检测铝合金圆管的内壁和外壁纵向和径向均未发现裂纹。
[0031]实施例3
本实施例一种铝合金材料采用如下方法制备而成:
I)熔铸
先将55公斤的铝硅中间合金、20公斤的铝铋中间合金、30公斤的铝稀土中间合金和890公斤的铝锭,一起加热到760°C熔化。其中,铝硅中间合金中硅的重量百分比含量为12% ;铝铋中间合金中铋的重量百分比含量为10% ;铝稀土中间合金中硅的重量百分比含量为10%。然后加入7.5公斤的块状纯镁锭。再采用惰性气体-熔剂混和精炼法对熔体进行精炼。其中,惰性气体采用纯度不小于99.997%的高纯氮气,熔剂采用重量百分比分别为40%的KC1、35%的NaCl、25%的Na3AlFgi成的粉状熔剂,熔剂用量为1.5kg/t熔体重量比例,精炼温度控制在720°C,时间为25分钟。精炼结束后,彻底扒除铝液表面的浮渣,静置30分钟。在700°C温度条件下进行铸造。
[0032]2)铸棒均匀化处理
采用560°C均匀化处理温度,保温6小时出炉,再采用风冷加水雾冷却方式进行快速冷却,使铸棒于1.5小时冷却到175°C。由此获得高强度、高韧性、焊合性能高的铝合金材料,其包括以下质量百分含量的组分=Mg为0.69%,Si为0.56%,Bi为0.20%, Re为0.28%,Cu为 0.006%, Cr 为 0.002%, Zn 为 0.02%, Ti 为 0.01%,余量为 Al。
[0033]本实施例一种铝合金材料加工压力管道型材时的加工过程为:
I)挤压工艺
将铝合金铸棒预加热至490°C,模具加热至455°C,保温2小时;挤压筒加热至420°C,铝合金型材出口温度控制在530°C,采用强制风冷,3分钟冷却到175°C。
[0034]2)时效工艺
采用低温时效工艺,控制铝合金型材的温度在165°C,保温6小时。
[0035]本实施例一种铝合金材料的性能检测数据如下:
抗拉强度、屈服强度、延伸率的检测采用《GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法》,本发明一种铝合金材料的性能为:抗拉强度(Rm) 270MPa,屈服强度(Rpa2) 240MPa,延伸率(A50) 12%。经无损检测铝合金圆管的内壁和外壁纵向和径向均未发现裂纹。
[0036]实施例4
本实施例一种铝合金材料采用如下方法制备而成:
I)熔铸
先将60公斤的铝硅中间合金、25公斤的铝铋中间合金、35公斤的铝稀土中间合金和890公斤的铝锭,一起加热到750°C熔化。其中,铝硅中间合金中硅的重量百分比含量为12% ;铝铋中间合金中铋的重量百分比含量为10% ;铝稀土中间合金中硅的重量百分比含量为10%。然后加入8公斤的块状纯镁锭。再采用惰性气体-熔剂混和精炼法对熔体进行精炼。其中,惰性气体采用纯度不小于99.997%的高纯氮气,熔剂采用重量百分比分别为40%的KCl、35%的NaCl、25%的Na3AlFgi成的粉状熔剂,熔剂用量为1.5kg/t熔体重量比例,精炼温度控制在740°C,时间为25分钟。精炼结束后,彻底扒除铝液表面的浮渣,静置35分钟。在705°C温度条件下进行铸造。
[0037]2)铸棒均匀化处理
采用580°C均匀化处理温度,保温4小时出炉,再采用风冷加水雾冷却方式进行快速冷却,使铸棒于1.5小时冷却到175°C。由此获得高强度、高韧性、焊合性能高的铝合金材料,其包括以下质量百分含量的组分=Mg为0.70%, Si为0.59%,Bi为0.25%,Re为0.32%,Cu为 0.007%, Cr 为 0.004%, Zn 为 0.02%, Ti 为 0.014%,余量为 Al。
[0038]本实施例一种铝合金材料加工压力管道型材时的加工过程为:
I)挤压工艺
将铝合金铸棒预加热至4801:,模具加热至4401:,保温2.5小时;挤压筒加热至430°C,铝合金型材出口温度控制在540°C,采用强制风冷,3分钟冷却到175°C。
[0039]2)时效工艺
采用低温时效工艺,控制铝合金型材的温度在160°C,保温6小时。
[0040]本实施例一种铝合金材料的性能检测数据如下:
抗拉强度、屈服强度、延伸率的检测采用《GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法》,本发明一种铝合金材料的性能为:抗拉强度(Rm) 275MPa,屈服强度(Rpa2) 245MPa,延伸率(A50) 12%。经无损检测铝合金圆管的内壁和外壁纵向和径向均未发现裂纹。
[0041]实施例5
本实施例一种铝合金材料采用如下方法制备而成:
I)熔铸
先将75公斤的铝硅中间合金、20公斤的铝铋中间合金、30公斤的铝稀土中间合金和850公斤的铝锭,一起加热到760°C熔化。其中,铝硅中间合金中硅的重量百分比含量为12% ;铝铋中间合金中铋的重量百分比含量为10% ;铝稀土中间合金中硅的重量百分比含量为10%。然后加入9.5公斤的块状纯镁锭。再采用惰性气体-熔剂混和精炼法对熔体进行精炼。其中,惰性气体采用纯度不小于99.997%的高纯氮气,熔剂采用重量百分比分别为40%的KC1、35%的NaCl、25%的Na3AlFgi成的粉状熔剂,熔剂用量为1.5kg/t熔体重量比例,精炼温度控制在725°C,时间为25分钟。精炼结束后,彻底扒除铝液表面的浮渣,静置30分钟。在690°C温度条件下进行铸造。
[0042]2)铸棒均匀化处理
采用560°C均匀化处理温度,保温6小时出炉,再采用风冷加水雾冷却方式进行快速冷却,使铸棒于1.5小时冷却到170°C。由此获得高强度、高韧性、焊合性能高的铝合金材料,其包括以下质量百分含量的组分=Mg为0.90%, Si为0.75%,Bi为0.20%, Re为0.30%, Cu为 0.004%, Cr 为 0.003%, Zn 为 0.015%, Ti 为 0.008%,余量为 Al。
[0043]本实施例一种铝合金材料加工压力管道型材时的加工过程为:
I)挤压工艺
将铝合金铸棒预加热至480°C,模具加热至445°C,保温3时;挤压筒加热至440°C,铝合金型材出口温度控制在535 °C,采用强制风冷,3分钟冷却到175°C。
[0044]2)时效工艺
采用低温时效工艺,控制铝合金型材的温度在155°C,保温4小时。
[0045]本实施例一种铝合金材料的性能检测数据如下:
抗拉强度、屈服强度、延伸率的检测采用《GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法》,本发明一种铝合金材料的性能为:抗拉强度(Rm) 270MPa,屈服强度(Rpa2) 230MPa,延伸率(A50) 12%。经无损检测铝合金圆管的内壁和外壁纵向和径向均未发现裂纹。
[0046]虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明的基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明的精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种铝合金材料,其特征在于包括以下质量百分含量的组分:Mg为0.55?1.0%,Si为0.40?0.80%, Bi为0.05?0.25%, Re为0.10?0.45%,余量为Al以及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述一种铝合金材料,其特征在于:所述铝合金材料还包括Cu ( 0.10%, Cr ( 0.10%, Fe ( 0.20%, Zn ( 0.10%, Ti ( 0.10%。
3.如权利要求1或2所述一种铝合金材料,其特征在于:所述Mg为0.60%, Si为0.45%,Bi 为 0.15%, Re 为 0.35%。
4.一种铝合金材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤: 1)熔铸 先将45?100重量份的铝硅中间合金、5?25重量份的铝铋中间合金、10?45重量份的铝稀土中间合金和830?895重量份的铝锭,一起加热到720V?760°C熔化;然后加入5?10重量份的块状纯镁锭;再采用惰性气体-熔剂混和精炼法对熔体进行精炼,其中,惰性气体采用纯度不小于99.997%的高纯氮气,熔剂采用重量百分比分别为40%?50%的KCl,25%?35%的NaCl、18%?26%的Na3AlFgi成的粉状熔剂,熔剂用量为1.5?2kg/t熔体重量比例,精炼温度控制在710V?750°C,时间为25分钟?30分钟;精炼结束后,静置25?35分钟;在690°C?710°C温度条件下进行铸造; 2)铸棒均匀化处理 采用560°C?580°C均匀化处理温度,保温4?6.5小时出炉,采用风冷加水雾冷却方式进行快速冷却,使铸棒于I?1.5小时冷却到180°C以下; 其中,铝硅中间合金中硅的重量百分比含量为11%?13% ;铝铋中间合金中铋的重量百分比含量为9%?11% ;铝稀土中间合金中硅的重量百分比含量为9%?11%。
5.一种铝合金材料在制备成热挤压型材时的加工方法,其特征在于包括如下步骤: 1)挤压工艺 将铝合金铸棒预加热至480°C?520°C,模具加热至440°C?460°C,保温2?3.5小时;挤压筒加热至420°C?440°C,铝合金型材出口温度控制在525°C以上,采用强制风冷,3分钟冷却到180°C以下; 2)时效工艺 采用低温时效工艺,整个时效过程中,控制铝合金型材的温度150°C?170°C,保温4小时?8小时。
【专利摘要】本发明涉及一种铝合金材料,具体地说,涉及一种高强度、高韧性、高焊合性能的铝合金材料及其制备方法和应用,属于有色金属材料领域,包括以下质量百分含量的组分:Mg为0.55~1.0%,Si为0.40~0.80%,Bi为0.05~0.25%,Re为0.10~0.45%,余量为Al以及不可避免的杂质。本发明一种铝合金材料,具有高强度、高韧性、高焊合性能的特点,可作为压力管道、空调散热器用多孔型扁平流管、轨道车辆的箱体结构件的原材料。
【IPC分类】C22C21-08, C22F1-05, C22C1-06, C22C1-03
【公开号】CN104561698
【申请号】CN201410845166
【发明人】金祥龙
【申请人】浙江乐祥铝业有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日
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