一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及铝合金材料技术领域，尤其涉及一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺，其以重量百分比的原料配方为0.6%?0.65%Si，0.2%Fe，0.15%?0.2%Cu，0.05%?0.08%Mn，0.85%?0.95%Mg，0.04%?0.06%Cr，0.15%Zn，0.01%?0.02%Ti，0.03%?0.05%Zr，其余为Al。相应地，本发明公开了一种大截面厚壁合金型材的生产工艺。采用新的生产工艺及合金成分配比，可以实现在线淬火，同时保证了型材的尺寸精度和强度。
【专利说明】
一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及铝合金材料技术领域，尤其涉及一种大截面厚壁合金型材及其生产工 〇
【背景技术】
[0002] 铝合金因具有较高的强度，良好的塑形，优良的可焊性和耐腐蚀性，特别是无应力 腐蚀开裂倾向，容易上氧化膜等特性，因而被广泛的应用于各行各业中，很多行业要求大截 面厚壁的高强度型材，然而，对于大截面的厚壁型材，在线淬火时容易出现淬火速度不够， 从而导致型材强度难以保证现象发生，另一方面，淬火不均匀又容易出现尺寸精度难以保 证的问题，因此有必要研究出一种新的生产工艺，解决以上问题。
[0003] 本发明提出一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺，采用新的生产工艺及合金成 分配比，可以实现在线淬火，同时保证了型材的尺寸精度和强度。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺，采用新 的生产工艺及合金成分配比，可以实现在线淬火，同时保证了型材的尺寸精度和强度。
[0005] 为达到上述技术效果，本发明实施例提供了一种大截面厚壁合金型材，其以重量 百分比的原料配方如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe,0.15%-〇.2%Cu,0.05%-〇.08%Mn,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 01%-0 ? 02%Ti，0 ? 03%-0 ? 05%Zr，其余为A1。
[0006] 优选地，每熔次的Mg，Cu，Si的绝对偏差不超过± 0.02%。
[0007] -种大截面厚壁合金型材的生产工艺，包括： 一、 将原材料按照预定的比例配好备用，其中，以重量百分比的原材料配方如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe,0.15%-〇.2%Cu,0.05%-〇.08%Mn,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 01%-0 ? 02%Ti，0 ? 03%-0 ? 05%Zr，其余为A1; 二、 将原材料在温度为740 °C-750 °C的条件下熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸 锭； 三、 将固态圆铸锭进行挤压，形成合金型材； 四、 将挤压成型的合金型材进行淬火处理； 五、 将淬火后的合金型材进行时效处理。
[0008] 优选地，所述第二步骤包括以下步骤： A、 将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布 和双层泡沫陶瓷进行过滤； B、 在熔铸后的液态合金引入辅助元素，对液态合金形成固态圆铸锭的过程进行均匀化 冷却处理及对圆铸锭进行高温均匀化处理，所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂。
[0009] 优选地，所述第二步骤包括以下步骤： A、 将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布 和双层泡沫陶瓷进行过滤； B、 将A步骤后的液态合金形成固态圆铸锭的过程进行均匀化冷却处理及对圆铸锭进行 高温均匀化处理，该步骤包括以下步骤： B1:将液态合金经过均匀冷却处理，形成固态圆铸锭； B2:将固态圆铸锭，在560 °C进行高温均匀化处理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合 冷却。
[0010] 优选地，所述第二步骤包括以下步骤： A、 将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布 和双层泡沫陶瓷进行过滤； B、 在熔铸后的液态合金引入辅助元素，对液态合金形成固态圆铸锭的过程进行均匀化 冷却处理及对圆铸锭进行高温均匀化处理，该步骤包括以下三个步骤： B1、形成液态合金后，往液态合金里添加辅助元素，所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和 锆剂； B2:将液态合金经过均匀冷却处理，形成固态圆铸锭； B3:将固态圆铸锭，在560 °C进行高温均匀化处理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合 冷却。
[0011] 优选地，在挤压过程中，采用的挤压温度为500°C-520°C，同时挤压速度为2-2.5 米/分钟。
[0012] 优选地，所述淬火处理采用喷水冷切，分8个方向调整喷水流量的大小。
[0013] 优选地，所述时效处理中，时效温度为165°C-175°C，保温时间8-12小时。
[0014] 优选地，所述时效处理中，时效温度为175°C，保温10小时。
[0015]实施本发明具有如下有益效果： 1、本发明所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，液态合金流出的出口还设置有玻璃 丝布和双层泡沫陶瓷进行过滤，采用三层过滤工艺，一方面尽可能减少了带入的外来杂物， 另一方面进可能减少了新的杂物的生成和吸入。
[0016] 2、本发明所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，采用微观组织控制处理，消除 了液态合金的团簇现象，保证了圆铸锭的高表面质量和内部质量，且合金的析出相分布均 匀。
[0017] 3、本发明所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，淬火处理采用了 8个方向喷水 冷却，保证了各点冷却均匀，不会因冷却不均导致变形，影响型材精度。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明一种大截面厚壁合金型材的生产工艺的流程图。
【具体实施方式】
[0019] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一 步地详细描述。
[0020] 本发明实施例提供了一种大截面厚壁合金型材，其以重量配比计的主要原料配方 如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe,0.15%-〇.2%Cu,0.05%-〇.08%Mn,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 01%-0 ? 02%Ti，0 ? 03%-0 ? 05%Zr，其余为A1。
[0021] 优选地，每熔次主成分Mg，Cu，Si的绝对偏差不超过± 0.02%。
[0022]如图1所示，本发明实施例还提供了一种大截面厚壁合金型材的生产工艺，包括： S1配料:将原材料按照预定的比例配好备用，其中，以重量百分比的原材料配方如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe,0.15%-〇.2%Cu,0.05%-〇.08%Mn,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 01%-0 ? 02%Ti，0 ? 03%-0 ? 05%Zr，其余为A1。
[0023]优选地，每熔次主成分Mg，Cu，Si的绝对偏差不超过±0.02%，其中所述每熔次是指 每次向熔炉中添加的原料。
[0024] S2熔铸:将原材料熔铸成液态合金，熔铸温度为740°C_750°C，再冷却形成固态圆 铸锭； 在步骤S2熔铸的过程中，将原材料熔铸成液态合金，再由液态合金形成圆铸锭的过程 中，还包括两个子步骤： S21熔体净化处理:将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还 设置有玻璃丝布和两层泡沫陶瓷三层过滤装置，其中，所述玻璃丝布设置在液态合金出口 的最前端，即液态合金最先经过玻璃丝布过滤，再经过两层泡沫陶瓷过滤，其中液态合金最 先经过的泡沫陶瓷比最后经过的泡沫陶瓷的筛孔尺寸大，减少了原材料本身带来的杂质。
[0025] 需要说明的是，所述惰性气体的通入量一般为:0.5立方/时，也可以根据实际工业 生产的需要改变通入量，不限于本发明的通入量。
[0026] 将惰性气体通入到所述液态合金材料中，减少了新的夹杂物（主要是氧化物和氢 气）的含量，采用该方法得到的每1〇〇克液态合金中的含氢量可以控制在0.18毫升以下。 [0027] S22显微组织控制处理:对熔铸后的液态合金，液态合金形成固态圆铸锭的过程及 圆铸锭分别进行微观组织处理，由此步骤得到的圆铸锭平均晶粒度不大于150ym，圆铸锭1/ 2半径位置样品内的平均枝晶间距(DAS)为30ym，金属颗粒相尺寸小于等于10ym，其中合金 的主要强化相Mg2Si相的颗粒尺寸小于等于lym。
[0028]所述微观组织处理主要分为以下三个步骤： S221合金化精细处理:此步骤主要针对液态合金进行处理，在S2步骤得到液态合金后， 往液态合金里添加辅助元素，所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂，消除了液态合金的 团簇现象的发生，此外，还可以采用电磁搅拌装置代替人工搅拌，保证液态合金的均匀一致 性。
[0029]需要说明的是，所述辅助元素的添加量一般为总原料的0.3-0.35%，本实施例中的 铜剂、铬剂、锰剂和锆剂的配比为:4:1.8:1.2:1，然而该辅助元素的添加量及配比也可以视 产品的具体要求而进行调整。
[0030] S222水平热顶铸造处理:此步骤主要针对液态合金向固态圆铸锭转化的过程中进 行处理，在S221步骤后得到的液态合金形成固态圆铸锭的过程中，在结晶器的周围均匀设 置多个小孔，实现均匀冷却，既保证了铸锭的高表面质量，有保证了铸锭的内部质量，使得 圆铸锭的晶粒结构和晶内结构变得更加均匀细薄； S223高温均匀化处理：将S222步骤后得到的固态圆铸锭，在560°C进行高温均匀化处 理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合冷却，使合金中的析出相分布均匀，大小维持在目 标确定的范围内，满足了挤压工序对挤压坯的组织要求。
[0031 ] S3挤压:将熔铸后形成的圆铸锭进行挤压，形成合金型材，本实施例采用的挤压温 度为500 °C-520 °C，同时挤压速度为2-2.5米/分钟 S4淬火:将挤压成型的合金型材进行淬火处理，所述淬火处理采用喷水冷切，分8个方 向调整喷水流量的大小，淬火后温度小于30°C，保证各点冷切均匀，不会因冷却不均导致变 形，影响型材精度。
[0032] S5时效:将淬火后的合金型材进行时效处理，最佳时效温度为165°C_175°C的范围 内，保温8-12小时，本实施例中，时效温度为175°C，保温10小时。
[0033]本发明中，所述时效处理是指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后， 在较高的温度或室温放置，其性能、形状、尺寸随时间而变化的热处理工艺。
[0034]本发明所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，实现了在线淬火，同时保证了型 材的尺寸精度和强度。
[0035] 实施例1 一种大截面厚壁合金型材，其以重量配比计的主要原料配方如下：0.6%Si，0.2%Fe， 0 ? 15%Cu，0 ? 05%Mn，0 ? 85%Mg，0 ? 04%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 01%Ti，0 ? 03%Zr，其余为A1。
[0036] 实施例2 一种大截面厚壁合金型材，其以重量配比计的主要原料配方如下：0.65%Si，0.2%Fe， 0.2%Cu，0.08%Mn，0.95%Mg，0.06%Cr，0.15%Zn，0.02%Ti，0.05%Zr，其余为Al。
[0037] 实施例3 一种大截面厚壁合金型材，其以重量配比计的主要原料配方如下：0.625%Si，0.2%Fe， 0 ? 175%Cu，0 ? 065%Mn，0 ? 9%Mg，0 ? 05%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 015%Ti，0 ? 04%Zr，其余为A1。
[0038] 实施例4 一种大截面厚壁合金型材，其以重量配比计的主要原料配方如下：0.6%Si，0.2%Fe， 0 ? 2%Cu，0 ? 07%Mn，0 ? 9%Mg，0 ? 05%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 015%Ti，0 ? 04%Zr，其余为A1。
[0039] 实施例5 一种大截面厚壁合金型材，其以重量配比计的主要原料配方如下：0.65%Si，0.2%Fe， 0 ? 15%Cu，0 ? 06%Mn，0 ? 85%Mg，0 ? 06%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 015%Ti，0 ? 045%Zr，其余为A1。
[0040] 实施例6 一种大截面厚壁合金型材，其以重量配比计的主要原料配方如下：0.62%Si，0.2%Fe， 0 ? 17%Cu，0 ? 065%Mn，0 ? 88%Mg，0 ? 055%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 013%Ti，0 ? 035%Zr，其余为A1。
[0041 ] 实施例7 一种大截面厚壁合金型材的生产工艺如下： (1)配料:将含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照预定的比例配 好备用，所述原材料的质量比如下： 0?6%Si，0?2%Fe，0?15%Cu，0?05%Mn，0?85%Mg，0?04%Cr，0?15%Zn，0?0l%Ti，0?03%Zr，其 余为Al。
[0042] (2)熔铸:将原材料熔铸成液态合金，熔铸温度为740°C，再冷却形成固态圆铸锭； (21)原材料熔铸成液态合金后，将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金 流出的出口还设置有玻璃丝布和两层泡沫陶瓷三层过滤装置，其中，所述玻璃丝布设置在 液态合金出口的最前端，即液态合金最先经过玻璃丝布过滤，再经过两层泡沫陶瓷过滤，其 中液态合金最先经过的泡沫陶瓷比最后经过的泡沫陶瓷的筛孔尺寸大。
[0043] (22)显微组织控制处理:液态合金形成固态圆铸锭的过程及圆铸锭分别进行微观 组织处理。
[0044] (221)合金化精细处理:原材料熔铸成液态合金后，往液态合金里添加辅助元素， 所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂。
[0045] (222)水平热顶铸造处理:针对液态合金向固态圆铸锭转化的过程中进行处理， 在221步骤后得到的液态合金形成固态圆铸锭的过程中，在结晶器的周围均匀设置多个小 孔； (223)高温均匀化处理:将S222步骤后得到的固态圆铸锭，再560°C进行高温均匀化处 理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合冷却。
[0046] S3挤压:将熔铸后形成的圆铸锭进行挤压，形成合金型材，本实施例采用的挤压温 度为500 °C，同时挤压速度为2米/分钟 S4淬火:将挤压成型的合金型材进行淬火处理，所述淬火处理采用喷水冷切，分8个方 向调整喷水流量的大小，淬火后温度为25°C。
[0047] S5时效:将淬火后的合金型材进行时效处理时效温度为165°C，保温8小时。
[0048] 由以上原料配方及生产工艺得到了合金型材A。
[0049] 实施例8 一种大截面厚壁合金型材的生产工艺如下： (1)配料:将含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照预定的比例配 好备用，所述原材料的质量比如下： 0.65%Si,0.2%Fe, 0.2%Cu, 0.08%Mn, 0.95%Mg, 0.06%Cr,0.15%Zn, 0.02%Ti, 0.05% Zr，其余为Al。
[0050] (2)熔铸:将原材料熔铸成液态合金，熔铸温度为750°C，再冷却形成固态圆铸锭； (21)原材料熔铸成液态合金后，将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金 流出的出口还设置有玻璃丝布和两层泡沫陶瓷三层过滤装置，其中，所述玻璃丝布设置在 液态合金出口的最前端，即液态合金最先经过玻璃丝布过滤，再经过两层泡沫陶瓷过滤，其 中液态合金最先经过的泡沫陶瓷比最后经过的泡沫陶瓷的筛孔尺寸大。
[0051] (22)显微组织控制处理:液态合金形成固态圆铸锭的过程及圆铸锭分别进行微观 组织处理。
[0052] (221)合金化精细处理:原材料熔铸成液态合金后，往液态合金里添加辅助元素， 所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂。
[0053] (222)水平热顶铸造处理:针对液态合金向固态圆铸锭转化的过程中进行处理， 在221步骤后得到的液态合金形成固态圆铸锭的过程中，在结晶器的周围均匀设置多个小 孔； (223)高温均匀化处理:将S222步骤后得到的固态圆铸锭，再560°C进行高温均匀化处 理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合冷却。
[0054] S3挤压:将熔铸后形成的圆铸锭进行挤压，形成合金型材，本实施例采用的挤压温 度为520 °C，同时挤压速度为2.5米/分钟 S4淬火:将挤压成型的合金型材进行淬火处理，所述淬火处理采用喷水冷切，分8个方 向调整喷水流量的大小，淬火后温度为25°C。
[0055] S5时效:将淬火后的合金型材进行时效处理时效温度为175°C，保温12小时。
[0056] 由以上原料配方及生产工艺得到了合金型材B。
[0057] 实施例9 一种大截面厚壁合金型材的生产工艺如下： (1)配料:将含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照预定的比例配 好备用，所述原材料的质量比如下： 0.625%Si，0.2%Fe，0.175%Cu，0.065%Mn，0.9%Mg，0.05%Cr，0.15%Zn，0.015%Ti，0.04% Zr，其余为Al。
[0058] (2)熔铸:将原材料熔铸成液态合金，熔铸温度为745°C，再冷却形成固态圆铸锭； (21)原材料熔铸成液态合金后，将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金 流出的出口还设置有玻璃丝布和两层泡沫陶瓷三层过滤装置，其中，所述玻璃丝布设置在 液态合金出口的最前端，即液态合金最先经过玻璃丝布过滤，再经过两层泡沫陶瓷过滤，其 中液态合金最先经过的泡沫陶瓷比最后经过的泡沫陶瓷的筛孔尺寸大。
[0059] (22)显微组织控制处理:液态合金形成固态圆铸锭的过程及圆铸锭分别进行微观 组织处理。
[0060] (221)合金化精细处理:原材料熔铸成液态合金后，往液态合金里添加辅助元素， 所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂。
[0061] (222)水平热顶铸造处理:针对液态合金向固态圆铸锭转化的过程中进行处理， 在221步骤后得到的液态合金形成固态圆铸锭的过程中，在结晶器的周围均匀设置多个小 孔； (223)高温均匀化处理:将S222步骤后得到的固态圆铸锭，再560°C进行高温均匀化处 理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合冷却。
[0062] S3挤压:将熔铸后形成的圆铸锭进行挤压，形成合金型材，本实施例采用的挤压温 度为510 °C，同时挤压速度为2.25米/分钟 S4淬火:将挤压成型的合金型材进行淬火处理，所述淬火处理采用喷水冷切，分8个方 向调整喷水流量的大小，淬火后温度为25°C。
[0063] S5时效:将淬火后的合金型材进行时效处理时效温度为170°C，保温10小时。
[0064] 由以上原料配方及生产工艺得到了合金型材C。
[0065] 实施例10 一种大截面厚壁合金型材的生产工艺如下： (1)配料:将含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照预定的比例配 好备用，所述原材料的质量比如下： 0 ? 6%Si，0 ? 2%Fe，0 ? 2%Cu，0 ? 07%Mn，0 ? 9%Mg，0 ? 05%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 015%Ti，0 ? 04%Zr，其余 为Al0
[0066] (2)熔铸:将原材料熔铸成液态合金，熔铸温度为742°C，再冷却形成固态圆铸锭； (21)原材料熔铸成液态合金后，将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金 流出的出口还设置有玻璃丝布和两层泡沫陶瓷三层过滤装置，其中，所述玻璃丝布设置在 液态合金出口的最前端，即液态合金最先经过玻璃丝布过滤，再经过两层泡沫陶瓷过滤，其 中液态合金最先经过的泡沫陶瓷比最后经过的泡沫陶瓷的筛孔尺寸大。
[0067] (22)显微组织控制处理:液态合金形成固态圆铸锭的过程及圆铸锭分别进行微观 组织处理。
[0068] (221)合金化精细处理:原材料熔铸成液态合金后，往液态合金里添加辅助元素， 所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂。
[0069] (222)水平热顶铸造处理:针对液态合金向固态圆铸锭转化的过程中进行处理， 在221步骤后得到的液态合金形成固态圆铸锭的过程中，在结晶器的周围均匀设置多个小 孔； (223)高温均匀化处理:将S222步骤后得到的固态圆铸锭，再560°C进行高温均匀化处 理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合冷却。
[0070] S3挤压:将熔铸后形成的圆铸锭进行挤压，形成合金型材，本实施例采用的挤压温 度为507 °C，同时挤压速度为2.25米/分钟 S4淬火:将挤压成型的合金型材进行淬火处理，所述淬火处理采用喷水冷切，分8个方 向调整喷水流量的大小，淬火后温度为25°C。
[0071 ] S5时效:将淬火后的合金型材进行时效处理时效温度为168°C，保温9小时。
[0072] 由以上原料配方及生产工艺得到了合金型材D。
[0073] 实施例11 一种大截面厚壁合金型材的生产工艺如下： (1)配料:将含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照预定的比例配 好备用，所述原材料的质量比如下： 0.65%Si,0.2%Fe,0.15%Cu,0.06%Mn,0.85%Mg,0.06%Cr,0.15%Zn,0.015%Ti,0.045%Zr, 其余为Al。
[0074] (2)熔铸:将原材料熔铸成液态合金，熔铸温度为748°C，再冷却形成固态圆铸锭； (21)原材料熔铸成液态合金后，将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金 流出的出口还设置有玻璃丝布和两层泡沫陶瓷三层过滤装置，其中，所述玻璃丝布设置在 液态合金出口的最前端，即液态合金最先经过玻璃丝布过滤，再经过两层泡沫陶瓷过滤，其 中液态合金最先经过的泡沫陶瓷比最后经过的泡沫陶瓷的筛孔尺寸大。
[0075] (22)显微组织控制处理:液态合金形成固态圆铸锭的过程及圆铸锭分别进行微观 组织处理。
[0076] (221)合金化精细处理:原材料熔铸成液态合金后，往液态合金里添加辅助元素， 所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂。
[0077] (222)水平热顶铸造处理:针对液态合金向固态圆铸锭转化的过程中进行处理， 在221步骤后得到的液态合金形成固态圆铸锭的过程中，在结晶器的周围均匀设置多个小 孔； (223)高温均匀化处理:将S222步骤后得到的固态圆铸锭，再560°C进行高温均匀化处 理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合冷却。
[0078] S3挤压:将熔铸后形成的圆铸锭进行挤压，形成合金型材，本实施例采用的挤压温 度为517 °C，同时挤压速度为2.2米/分钟 S4淬火:将挤压成型的合金型材进行淬火处理，所述淬火处理采用喷水冷切，分8个方 向调整喷水流量的大小，淬火后温度为25°C。
[0079] S5时效:将淬火后的合金型材进行时效处理时效温度为172°C，保温11小时。
[0080]由以上原料配方及生产工艺得到了合金型材E。
[0081 ] 实施例12 一种大截面厚壁合金型材的生产工艺如下： (1)配料:将含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照预定的比例配 好备用，所述原材料的质量比如下： 0.62%Si,0.2%Fe,0.17%Cu,0.065%Mn,0.88%Mg,0.055%Cr,0.15%Zn,0.013%Ti,0.035% Zr，其余为Al。
[0082] (2)熔铸:将原材料熔铸成液态合金，熔铸温度为743°C，再冷却形成固态圆铸锭； (21)原材料熔铸成液态合金后，将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金 流出的出口还设置有玻璃丝布和两层泡沫陶瓷三层过滤装置，其中，所述玻璃丝布设置在 液态合金出口的最前端，即液态合金最先经过玻璃丝布过滤，再经过两层泡沫陶瓷过滤，其 中液态合金最先经过的泡沫陶瓷比最后经过的泡沫陶瓷的筛孔尺寸大。
[0083] (22)显微组织控制处理:液态合金形成固态圆铸锭的过程及圆铸锭分别进行微观 组织处理。
[0084] (221)合金化精细处理:原材料熔铸成液态合金后，往液态合金里添加辅助元素， 所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂。
[0085] (222)水平热顶铸造处理:针对液态合金向固态圆铸锭转化的过程中进行处理， 在221步骤后得到的液态合金形成固态圆铸锭的过程中，在结晶器的周围均匀设置多个小 孔； (223)高温均匀化处理:将S222步骤后得到的固态圆铸锭，再560°C进行高温均匀化处 理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合冷却。
[0086] S3挤压:将熔铸后形成的圆铸锭进行挤压，形成合金型材，本实施例采用的挤压温 度为515 °C，同时挤压速度为2.4米/分钟 S4淬火:将挤压成型的合金型材进行淬火处理，所述淬火处理采用喷水冷切，分8个方 向调整喷水流量的大小，淬火后温度为25°C。
[0087] S5时效:将淬火后的合金型材进行时效处理时效温度为166°C，保温11.5小时。 [0088]由以上原料配方及生产工艺得到了合金型材F。
[0089] 需要说明的是，实施例1至6为本发明一种大截面厚壁合金型材的原料配方的具体 实施例，而实施例7至12所示的生产工艺与实施例1至6所示的一种大截面厚壁合金型材原 料配方一一对应。
[0090] 将实施例7的合金型材A、实施例8的合金型材B、实施例9的合金型材C、实施例10的 合金型材D、实施例11的合金型材E、实施例12的合金型材F，分别进行抗拉强度，屈服强度， 延伸率以及尺寸精度进行测试： 表1合金型材的性能测试
由表1(合金型材的性能测试)可知，本发明提供种大截面厚壁合金型材可以实现在线 淬火，同时保证了型材的尺寸精度和强度。
[0091]与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 1、本发明所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，液态合金流出的出口还设置有玻璃 丝布和双层泡沫陶瓷进行过滤，采用三层过滤工艺，一方面尽可能减少了带入的外来杂物， 另一方面进可能减少了新的杂物的生成和吸入。
[0092] 2、本发明所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，采用微观组织控制处理，消除 了液态合金的团簇现象，保证了圆铸锭的高表面质量和内部质量，且合金的析出相分布均 匀。
[0093] 3、本发明所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，淬火处理采用了 8个方向喷水 冷却，保证了各点冷却均匀，不会因冷却不均导致变形，影响型材精度。
[0094]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种大截面厚壁合金型材，其特征在于，其以重量百分比的原料配方如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe, 0.15%-〇.2%Cu,0.05%-〇.08%Μη,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，Ο · 15%Ζη，Ο · 01%-0 · 02%Ti，Ο · 03%-0 · 05%Zr，其余为Α1。2. 如权利要求1所述的大截面厚壁合金型材，其特征在于，每熔次的Mg，Cu，Si的绝对偏 差不超过±0.02%。3. -种大截面厚壁合金型材的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤： 一、 将原材料按照预定的比例配好备用，其中，以重量百分比的原材料配方如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe, 0.15%-〇.2%Cu, 0.05%-〇.08%Μη,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，Ο · 15%Ζη，Ο · 01%-0 · 02%Ti，Ο · 03%-0 · 05%Zr，其余为Α1; 二、 将原材料在温度为740 °C_750°C的条件下熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸 锭； 三、 将固态圆铸锭进行挤压，形成合金型材； 四、 将挤压成型的合金型材进行淬火处理； 五、 将淬火后的合金型材进行时效处理。4. 如权利要求3所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，其特征在于， 所述第二步骤包括以下步骤： A、 将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布 和双层泡沫陶瓷进行过滤； B、 在熔铸后的液态合金引入辅助元素，对液态合金形成固态圆铸锭的过程进行均匀化 冷却处理及对圆铸锭进行高温均匀化处理，所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂。5. 如权利要求3所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，其特征在于， 所述第二步骤包括以下步骤： A、 将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布 和双层泡沫陶瓷进行过滤； B、 将A步骤后的液态合金形成固态圆铸锭的过程进行均匀化冷却处理及对圆铸锭进行 高温均匀化处理，该步骤包括以下步骤： B1:将液态合金经过均匀冷却处理，形成固态圆铸锭； B2:将固态圆铸锭在560°C进行高温均匀化处理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合 冷却。6. 如权利要求3所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，其特征在于， 所述第二步骤包括以下步骤： A、 将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布 和双层泡沫陶瓷进行过滤； B、 在熔铸后的液态合金引入辅助元素，对液态合金形成固态圆铸锭的过程进行均匀化 冷却处理及对圆铸锭进行高温均匀化处理，该步骤包括以下三个步骤： B1、形成液态合金后，往液态合金里添加辅助元素，所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和 锆剂； B2:将液态合金经过均匀冷却处理，形成固态圆铸锭； B3:将固态圆铸锭，在560 °C进行高温均匀化处理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合 冷却。7. 根据权利要求3所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，其特征在于，在挤压过程 中，采用的挤压温度为500°C-520°C，同时挤压速度为2-2.5米/分钟。8. 根据权利要求1所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，其特征在于，所述淬火处理 采用喷水冷切，分8个方向调整喷水流量的大小。9. 根据权利要求3所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，其特征在于，所述时效处理 中，时效温度为165°C_175°C，保温时间8-12小时。10. 根据权利要求7所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，其特征在于，所述时效处 理中，时效温度为175°C，保温10小时。
【文档编号】C22F1/047GK105821265SQ201610338210
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】潘伟津
【申请人】广东伟业铝厂集团有限公司