一种高强度耐腐蚀的铝合金材料及其制作工艺的制作方法_2

文档序号:8356057阅读:来源:国知局
LF炉精炼,将炉温控制在685°C,时间保持在4h,全程吹氩气搅拌,使化学成份达到组分要求,用真空脱气炉进行脱气,脱气温度为670°C,抽气时间在5h ;
步骤(3):在615°C的温度下进行氩气保护模铸,凝固后将温度保持在335°C,保温时间为10h,最后空冷至室温;
步骤(4):将锻造好的零部件进行第一次热处理:将锻造好的部件加热到515°C,保温20min,在其表面涂抹厚度在0.15mm的石墨粉末,然后加热至415°C,保温36min,然后用水冷以15°C /s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
[0012]本发明的有益效果是:该高强度耐腐蚀的铝合金材料中加入了 Sr元素,锶是表面活性元素,锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和最终产品质量,提高材料力学性能和塑性加工性;改善制品表面粗糙度,并且能减小初晶硅粒子尺寸,改善塑性加工性能,加入Ni和Cr元素,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,铬又能提高铝合金的抗氧化性和耐腐蚀性,镍能提高铝合金的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力;加入Cu元素,能增加铝合金的强度和抗氧化性能,提高使用寿命;加入Mg元素能改善其焊接性能,增加其抗腐蚀性能和强度;并且还加入了稀土元素,不仅能在热处理过程中细化晶粒的作用,增加其结构强度,还能提高其抗腐蚀性能和摩擦性能,提高其使用寿命,降低成本;该提供的制作工艺,通过依次加入合金元素,能促进合金元素结合紧密,提高其强度,起到细化晶粒的作用,增加其强度,而且能提高铝合金的抗腐蚀性能和焊接性能,提高产品的质量,能降低加工成本,缩短加工周期,并且在其表面涂有石墨粉末层,提高其耐摩擦能力,增加其使用寿命。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明做进一步的详细说明: 实施例1
本实施例提供一种高强度耐腐蚀的铝合金材料,所述铝合金材料化学成分的质量百分比为:Sr:1.23%,S1:1.34%,Nb:1.25%,Cu:4.52%,T1:1.56%,Mg:0.22%,C:0.01%,Cr:16.1%,V: 1.25%,Ni:12.1%,B:0.015%,Mn:3.35%,复合稀土:2.51%,其余为 Al 和杂质;所述复合稀土中,按重量百分比包含以下组分:Tm:12.5%,Tb:1.1%,Pr:11.8%,Nd:
14.3%,Lu:2.8%,Sm:17.2%,余量为 Ho ;
所述杂质的总含量彡 0.1%,其中,P ( 0.015%, S ^ 0.008%, H ^ 0.003%,N ^ 0.006%,O 30ppm。
[0014]该实施例还提供了高强度耐腐蚀的铝合金材料的制作工艺,该工艺按以下步骤进行:
步骤(I):先按比例将纯铝锭加入锅炉中熔化,温度在580°c,保持35min,然后炉温升至655°C,先放入复合稀土,保温35min,然后将温度升至715°C,再依次放入Sr,C,Si,K,Cu,Mg,Cr元素,保温15min,再依次放入Ni,B,Mn元素,保温40min,然后将温度增加至730°C,全程吹氮气搅拌,保温33min ;
步骤(2):再经过LF炉精炼,将炉温控制在665°C,时间保持在6h,全程吹氩气搅拌,使化学成份达到组分要求,用真空脱气炉进行脱气,脱气温度为655°C,抽气时间在6h ;
步骤(3):在610°C的温度下进行氩气保护模铸,凝固后将温度保持在332°C,保温时间为12h,最后空冷至室温;
步骤(4):将锻造好的零部件进行第一次热处理:将锻造好的部件加热到485°C,保温25min,在其表面涂抹厚度在0.12mm的石墨粉末,然后加热至410°C,保温40min,然后用水冷以irC /s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
[0015]实施例2
本实施例提供一种高强度耐腐蚀的铝合金材料,所述铝合金材料化学成分的质量百分比为:Sr:1.28%,S1:1.35%,Nb:1.58%,Cu:4.53%,T1:2.27%,Mg:0.23%,C:0.01%,Cr:16.5%,V: 1.64%,Ni:12.5%,B:0.016%,Mn:3.36%,复合稀土:2.65%,其余为 Al 和杂质;所述复合稀土中,按重量百分比包含以下组分:Tm:12.8%, Tb:1.3%, Pr:13.2%,Nd:14.5%,Lu:3.1%,Sm:17.3%,余量为 Ho ;
所述杂质的总含量彡 0.1%,其中,P ( 0.015%, S ^ 0.008%,H ^ 0.003%,N ^ 0.006%,O 30ppm。
[0016]该实施例还提供了高强度耐腐蚀的铝合金材料的制作工艺,该工艺按以下步骤进行:
步骤(I):先按比例将纯铝锭加入锅炉中熔化,温度在600°c,保持33min,然后炉温升至660°C,先放入复合稀土,保温32min,然后将温度升至720°C,再依次放入Sr,C,Si,K,Cu,Mg,Cr元素,保温12min,再依次放入Ni,B,Mn元素,保温39min,然后将温度增加至740V,全程吹氮气搅拌,保温30min ;
步骤(2):再经过LF炉精炼,将炉温控制在675°C,时间保持在5h,全程吹氩气搅拌,使化学成份达到组分要求,用真空脱气炉进行脱气,脱气温度为660°C,抽气时间在5.5h ;
步骤(3):在610°C的温度下进行氩气保护模铸,凝固后将温度保持在333°C,保温时间为I lh,最后空冷至室温; 步骤(4):将锻造好的零部件进行第一次热处理:将锻造好的部件加热到495°C,保温23min,在其表面涂抹厚度在0.13mm的石墨粉末,然后加热至413°C,保温38min,然后用水冷以13°C /s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
[0017]实施例3
本实施例提供一种高强度耐腐蚀的铝合金材料,所述铝合金材料化学成分的质量百分比为:Sr:1.45%,S1:1.36%,Nb:2.28%,Cu:4.55%,T1:3.27%,Mg:0.24%,C:0.02%,Cr:
16.8%,V: 2.24%,Ni:13.3%,B:0.018%,Mn:3.38%,复合稀土:2.85%,其余为 Al 和杂质;所述复合稀土中,按重量百分比包含以下组分:Tm:13.8%,Tb:1.5%,Pr:14.9%,Nd:15.5%,Lu:3.2%,Sm: 17.3%,余量为 Ho ;
所述杂质的总含量彡 0.1%,其中,P ( 0.015%, S ^ 0.008%,H ^ 0.003%,N ^ 0.006%,O 30ppm。
[0018]该实施例还提供了高强度耐腐蚀的铝合金材料的制作工艺,该工艺按以下步骤进行:
步骤(I):先按比例将纯铝锭加入锅炉中熔化,温度在620°c,保持30min,然后炉温升至670°C,先放入复合稀土,保温30min,然后将温度升至725°C,再依次放入Sr,C,Si,K,Cu,Mg,Cr元素,保温lOmin,再依次放入Ni,B,Mn元素,保温38min,然后将温度增加至750°C,全程吹氮气搅拌,保温28min ;
步骤(2):再经过LF炉精炼,将炉温控制在685°C,时间保持在4h,全程吹氩气搅拌,使化学成份达到组分要求,用真空脱气炉进行脱气,脱气温度为670°C,抽气时间在5h ;
步骤(3):在615°C的温度下进行氩气保护模铸,凝固后将温度保持在335°C,保温时间为10h,最后空冷至室温;
步骤(4):将锻造好的零部件进行第一次热处理:将锻造好的部件加热到515°C,保温20min,在其表面涂抹厚度在0.15mm的石墨粉末,然后加热至415°C,保温36min,然后用水冷以15°C /s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
[0019]这样通过实施例的技术方案,提出一种高强度耐腐蚀的铝合金材料及其制作工艺,该高强度耐腐蚀的铝合金材料不仅使用寿命长,而且强度高,安全性好,还具有很强的耐摩擦和耐腐蚀性能;该提供的制作工艺,不仅能降低加工成本,缩短加工周期,而且能改善铝合金的抗腐蚀性能和焊接性能等,提高产品的质量。
[0020]以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种高强度耐腐蚀的铝合金材料,其特征在于:所述铝合金材料化学成分的质量百分比为:Sr:1.23-1.45%,S1:1.34-1.36%,Nb:1.25-2.28%,Cu:4.52-4.55%,Ti:1.56-3.27%,Mg:0.22-0.24%,C:0.01-0.02%,Cr:16.1-16.8%,V: 1.25-2.24%,Ni:12.1-13.3%,B:0.015-0.018%,Mn:3.35-3.38%,复合稀土:2.51-2.85%,其余为 Al 和杂质;
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