专利名称：一种铝合金棒材的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种棒材的制造方法。
背景技术：
目前， 我国高新技术领域需要一种特殊铝合金棒材产品，要求此种合金棒材抗拉强度达到650N/mm2、非比例延伸强度达到610N/mm2、热导率在25°C时大于120W/m.K，电导率在25°C时大于1.67 X 107S/m,但现有工艺生产的合金棒材强度和电导率不能同时达到要求，因此无法满足该领域产品的应用要求。
发明内容
本发明是要解决现有方法制备的合金棒材强度和电导率不能同时满足要求的技术问题，从而提供了一种铝合金棒材的制造方法。本发明的一种铝合金棒材的制造方法是按以下步骤进行:一、按各元素质量百分比为 Si:0.05% 0.5%,Fe:0.05% 0.5%,Cu:1.4%
2.0%,Μη:0.2% 0.6%、Mg:1.8% 2.8%,Cr:0.1% 0.25%,Ni:0.02% 0.1%、Ζη:
5.5% 7.0%、T1:0.01% 0.05%和余量Al，分别称取铝锭、铝锰中间合金、铝铬中间合金、纯锌锭、纯镁锭、纯铜锭和铝钛硼丝；二、将步骤一称取的金属加入到熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为730 760°C，熔炼时间为8 9h，得到铝合金熔液；三、将步骤二所得到的铝合金熔液在铸造温度为730 745°C，铸造速度为80 85mm/min,冷却水强度为0.04 0.08MPa,冷却水温度为10 20°C的条件下进行铸造，得到直径为170 174_的铝合金铸锭；四、将步骤三得到的直径为170 174mm的铝合金铸锭切断，断后长度为600 605mm，然后将其除去表面的铸造氧化皮，得到直径为160 164mm的铝合金铸锭；五、将步骤四得到的直径为160 164mm的铝合金铸锭放置在退火炉里加热到455 470°C，并保温12 24h，进行均匀化退火；六、将步骤五经过均匀化退火的铝合金圆铸锭放置在电阻加热炉中加热至温度为380 430°C，通过铝合金棒材模具挤压，得到热挤压成型的铝合金棒材；七、将步骤六得到的热挤压成型的铝合金棒材加热至温度为470 475°C，并保温70 80min，然后浸入温度为10 35°C的水中进行水淬，得到固溶处理的铝合金棒材；八、将步骤七得到的固溶处理的铝合金棒材在变形率为1.0% 3.0%的条件下进行拉伸矫直，弯曲度为每米长度上不大于2.0mm，得到拉伸矫直的铝合金棒材；九、将步骤八得到的拉伸矫直的铝合金棒材进行反复辊式矫直，弯曲度为每米长度上不大于1.0_，得到辊式矫直的铝合金棒材；十、将步骤九得到的辊式矫直的铝合金棒材加热到110 120°C，并保温5 10h，再升温至165 170°C，保温12 15h进行时效处理，得到铝合金棒材。
本发明包括以下有益效果:1、本发明制造的铝合金棒材加入的杂质Si ( 0.5%,Fe彡0.5%、Ni彡0.1 %，其他单个杂质< 0.05%，此范围内的杂质对铝合金棒材的性能没有影响；2、本发明通过优化合金成分，挤压之后拉伸矫直和辊式矫直相结合的矫直工艺，优化热处理制度，达到了此合金棒材的综合性能需求，制备的铝合金棒材实体尺寸、表面质量良好，工业生产中成型性能好，综合力学性能优良，通过GB/T228《金属材料室温拉伸性能试验方法》试验，抗拉强度不小于650N/mm2,非比例延伸强度不小于610N/mm2 ;通过ASTME1461《用闪光法测定固体热扩散率的试验方法》试验，热导率在25°C时大于120W/m-K ;通过GB/T12966《铝合金电导率涡流测试方法》试验，电导率在25°C时大于1.67X 107S/m,因此本发明制造的铝合金棒材的强度和电导率可以同时满足要求。
具体实施例方式具体实施方式
一:本实施方式的一种铝合金棒材的制造方法是按以下步骤进行的:一、按各元素质量百分比为 S1:0.05% 0.5%,Fe:0.05% 0.5%,Cu:1.4%
2.0%,Μη:0.2% 0.6%、Mg:1.8% 2.8%,Cr:0.1% 0.25%,Ni:0.02% 0.1%、Ζη:
5.5% 7.0%、T1:0.01% 0.05%和余量Al，分别称取铝锭、铝锰中间合金、铝铬中间合金、纯锌锭、纯镁锭、纯铜锭和铝钛硼丝；二、将步骤一称取的金属加入到熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为730 760°C，熔炼时间为8 9h，得到铝合金熔液；三、将步骤二 所得到的铝合金熔液在铸造温度为730 745°C，铸造速度为80 85mm/min,冷却水强度为0.04 0.08MPa,冷却水温度为10 20°C的条件下进行铸造，得到直径为170 174_的铝合金铸锭；四、将步骤三得到的直径为170 174_的铝合金铸锭切断，断后长度为600 605mm，然后将其除去表面的铸造氧化皮，得到直径为160 164mm的铝合金铸锭；五、将步骤四得到的直径为160 164_的铝合金铸锭放置在退火炉里加热到455 470°C，并保温12 24h，进行均匀化退火；六、将步骤五经过均匀化退火的铝合金圆铸锭放置在电阻加热炉中加热至温度为380 430°C，通过铝合金棒材模具挤压，得到热挤压成型的铝合金棒材；七、将步骤六得到的热挤压成型的铝合金棒材加热至温度为470 475°C，并保温70 80min，然后浸入温度为10 35°C的水中进行水淬，得到固溶处理的铝合金棒材；八、将步骤七得到的固溶处理的铝合金棒材在变形率为1.0% 3.0%的条件下进行拉伸矫直，弯曲度为每米长度上不大于2.0mm，得到拉伸矫直的铝合金棒材；九、将步骤八得到的拉伸矫直的铝合金棒材进行反复辊式矫直，弯曲度为每米长度上不大于1.0_，得到辊式矫直的铝合金棒材；十、将步骤九得到的辊式矫直的铝合金棒材加热到110 120°C，并保温5 10h，再升温至165 170°C，保温12 15h进行时效处理，得到铝合金棒材。本实施方式包括以下有益效果:1、本实施方式制造的铝合金棒材加入的杂质Si彡0.5 %、Fe彡0.5 %、Ni ( 0.1%，其他单个杂质< 0.05%，此范围内的杂质对铝合金棒材的性能没有影响；2、本实施方式通过优化合金成分,挤压之后拉伸矫直和棍式矫直相结合的矫直工艺，优化热处理制度，达到了此合金棒材的综合性能需求，制备的铝合金棒材实体尺寸、表面质量良好，工业生产中成型性能好，综合力学性能优良，通过GB/T228《金属材料室温拉伸性能试验方法》试验，抗拉强度不小于650N/mm2，非比例延伸强度不小于610N/mm2 ；通过ASTM E1461《用闪光法测定固体热扩散率的试验方法》试验，热导率在25°C时大于120ff/m.K ;通过GB/T12966《铝合金电导率涡流测试方法》试验，电导率在25°C时大于
1.67X10TS/m，因此本实施方式制造的铝合金棒材的强度和电导率可以同时满足要求。
具体实施方式
二:本实施方式与具体实施方式
一不同的是:步骤一中按各元素质量百分比为 Si:0.05%, Fe:0.15%, Cu:1.8%, Mn:0.3%, Mg:2.2%, Cr:0.15%, Ni:0.01%, Zn:6.2%, T1:0.01 %和余量Al，分别称取铝锭、铝锰中间合金、铝铬中间合金、纯锌锭、纯镁锭、纯铜锭和铝钛硼丝。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三:本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是:步骤二中熔炼温度为750°C，熔炼时间为8.5h。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四:本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是:步骤三中铸造温度为740°C、铸造速度为83mm/min。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五:本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是:步骤三中冷却水强度为0.06MPa，冷却水温度为15°C。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
六:本实施方式与具体实施方式
一至五之一不同的是:步骤五中在退火炉里加热到465°C，并保温24h。其它与具体实施方式
一至五之一相同。
具体实施方式
七:本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同的是:步骤七中加热至温度为473°C，并保温75min。其它与具体实施方式
一至六之一相同。
具体实施方式
八:本实施方式与具体实施方式
一至七之一不同的是:步骤八中在变形率为2.0%的条件下进行拉伸矫直。其它与具体实施方式
一至七之一相同。
具体实施方式
九:本实施方式与具体实施方式
一至八之一不同的是:步骤十中加热到115°C，并保温8h。其它与具体实施方式
一至八之一相同。
具体实施方式
十:本实施方式与具体实施方式
一至九之一不同的是:步骤十中升温至168°C，保温14h。其它与具体实施方式
一至九之一相同。通过以下试验验证本发明的有益效果:试验一:本试验的一种铝合金棒材的制造方法是按以下方法实现:一、按各元素质量百分比为 Si:0.05%, Fe:0.15%, Cu:1.8%, Mn:0.3%, Mg:
2.2%,Cr:0.15%,N1:0.01%,Zn:6.2%,T1:0.01 %和余量 Al，分别称取铝锭、铝锰中间合
金、铝铬中间合金、纯锌锭、纯镁锭、纯铜锭和铝钛硼丝；二、将步骤一称取的金属加入到熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为750°C，熔炼时间为8.5h，得到铝合金熔液；三、将步骤二所得到的铝合金熔液在铸造温度为740°C，铸造速度为83mm/min，冷却水强度为0.06MPa，冷却水温度为15°C的条件下进行铸造，得到直径为170mm的铝合金铸锭；四、将步骤三得到的直径为170mm的铝合金铸锭切断，断后长度为602mm，然后将其除去表面的铸造氧化皮，得到直径为162mm的铝合金铸锭；五、将步骤四得到的直径为162mm的铝合金铸锭放置在退火炉里加热到465°C，并保温24h，进行均匀化退火；六、将步骤五经过均匀化退火的铝合金圆铸锭放置在电阻加热炉中加热至温度为4000C，通过铝合金棒材模具挤压，得到热挤压成型的铝合金棒材；七、将步骤六得到的热挤压成型的铝合金棒材加热至温度为473°C，并保温75min，然后浸入温度为30°C的水中进行水淬，得到固溶处理的铝合金棒材；八、将步骤七得到的固溶处理的铝合金棒材在变形率为2.0%的条件下进行拉伸矫直，弯曲度为每米长度上2.0mm，得到拉伸矫直的铝合金棒材；九、将步骤八得到的拉伸矫直的铝合金棒材进行反复辊式矫直，弯曲度为每米长度上1.0mm，得到辊式矫直的铝合金棒材；十、将步骤九得到的辊式矫直的铝合金棒材加热到115°C，并保温8h，再升温至168°C，保温14h进行时效处理，得到铝合金棒材。本试验制造的招合金棒材通过GB/T228《金属材料室温拉伸性能试验方法》试验，抗拉强度不小于650N/mm2,非比例延伸强度不小于610N/mm2 ；本试验制造的招合金 棒材通过ASTM E1461《用闪光法测定固体热扩散率的试验方法》试验，热导率在25°C时大于120W/m.K ；本试验制造的铝合金棒材通过GB/T12966《铝合金电导率涡流测试方法》试验，电导率在25°C时大于1.67X10TS/m。
权利要求
1.一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于铝合金棒材的制造方法是按以下步骤进行的: 一、按各元素质量百分比为S1:0.05 % 0.5 %、Fe:0.05 % 0.5 %、Cu:L 4% 2.0%,Μη:0.2% 0.6%、Mg:1.8% 2.8%,Cr:0.1% 0.25%,Ni:0.02% 0.1%、Ζη:5.5% 7.0%、T1:0.01% 0.05%和余量Al，分别称取铝锭、铝锰中间合金、铝铬中间合金、纯锌锭、纯镁锭、纯铜锭和铝钛硼丝； 二、将步骤一称取的金属加入到熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为730 760°C，熔炼时间为8 9h，得到铝合金熔液； 三、将步骤二所得到的铝合金熔液在铸造温度为730 745°C，铸造速度为80 85mm/min,冷却水强度为0.04 0.08MPa,冷却水温度为10 20°C的条件下进行铸造，得到直径为170 174mm的铝合金铸锭； 四、将步骤三得到的直径为170 174mm的铝合金铸锭切断，断后长度为600 605mm，然后将其除去表面的铸造氧化皮，得到直径为160 164mm的铝合金铸锭； 五、将步骤四得到的直径为160 164mm的铝合金铸锭放置在退火炉里加热到455 470°C，并保温12 24h，进行均匀化退火； 六、将步骤五经过均匀化退火的铝合金圆铸锭放置在电阻加热炉中加热至温度为380 430°C，通过铝合金棒材模具挤压，得到热挤压成型的铝合金棒材； 七、将步骤六得到的热挤压成型的铝合金棒材加热至温度为470 475°C，并保温70 80min，然后浸入温度为10 35°C的水中进行水淬，得到固溶处理的铝合金棒材； 八、将步骤七得到的固溶处理的铝合金棒材在变形率为1.0% 3.0%的条件下进行拉伸矫直，弯曲度为每米长度上不大于2.0mm，得到拉伸矫直的铝合金棒材； 九、将步骤八得到的拉伸矫直的铝合金棒材进行反复辊式矫直，弯曲度为每米长度上不大于1.0_，得到辊式矫直的铝合金棒材； 十、将步骤九得到的辊式矫直的铝合金棒材加热到110 1201:，并保温5 1011，再升温至165 170°C，保温12 15h进行时效处理，得到铝合金棒材。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤一中按各元素质量百分比为 Si:0.05%, Fe:0.15%, Cu:1.8%,Mn:0.3%,Mg:2.2%, Cr:0.15%, Ni:0.01%, Zn:6.2%, T1:0.01 %和余量Al，分别称取铝锭、铝锰中间合金、铝铬中间合金、纯锌锭、纯镁锭、纯铜锭和铝钛硼丝。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤二中熔炼温度为750°C，熔炼时间为8.5h。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤三中铸造温度为740°C、铸造速度为83mm/min。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤三中冷却水强度为0.06MPa，冷却水温度为15°C。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤五中在退火炉里加热到465°C，并保温24h。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤七中加热至温度为473°C，并保温75min。
8.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤八中在变形率为2.0%的条件下进行拉伸矫直。
9.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤十中加热到115°C，并保温8h。
10.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤十中升温至168°C，保温 14h。 ·
全文摘要
一种铝合金棒材的制造方法，涉及一种棒材的制造方法。本发明是要解决现有方法制备的合金棒材强度和电导率不能同时满足要求的技术问题。本发明的制备方法如下一、称取；二、熔炼；三、铸造；四、切断、车皮；五、均匀化退火；六、加热、挤压；七、固溶处理；八、拉伸矫直；九、辊式矫直；十、时效处理。本发明制备的铝合金棒材的抗拉强度不小于650N/mm2，非比例延伸强度不小于610N/mm2，热导率在25℃时大于120W/m·K，电导率在25℃时大于1.67×107S/m。本发明制造的铝合金棒材应用于高新技术领域。
文档编号C22F1/053GK103160720SQ201310069489
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者白晓霞, 王凤春, 吕丹, 吕新宇, 金龙兵, 刘科研, 吴欣凤 申请人:东北轻合金有限责任公司