本发明涉及铝合金制备技术技术领域,特别是涉及一种高强度耐腐蚀铝合金生产方法。
背景技术:
铝合金具有优异的机械性能和加工性能,在航空、航天、航海、精密仪器制造等等各行各业都有着广泛的应用,现在为了开发更多的应用,研发人员对铝合金的成分组成和加工工艺进行了多种方向研究。
现在应用于电力行业中的铝合金,大多只用于做支架或外壳,很多电器元件对材料的强度和耐腐蚀性有着很高的要求。
因此,如何改进现有铝合金的制备工艺,使其适应电器元件的强度和耐腐蚀性要求,是本发明要解决的技术问题。
技术实现要素:
本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种高强度耐腐蚀铝合金生产方法。本发明工艺制备的铝合金改进了现有铝合金的制备工艺,使其具有具有优异的加工、机械、电气性能,提高抗拉强度、提高耐腐蚀性,适用于电器元件。
本发明的一种高强度耐腐蚀铝合金生产方法技术方案为,所述的铝合金包含按重量比的以下成分:mg2%~3%,cu1~3%,si0.1~1%,mn0.1~1%,b0.01~0.1%,mo0.1~2%,cd0.1~1%,ti≤0.01%,稀土元素0.2~1%,其余单种杂质元素的含量≤0.01%,余量为铝;所述的制备工艺包括以下步骤:
(1)熔炼、除渣、除气、浇注得到铝合金铸锭;
(2)均质化处理;
(3)预热、轧制;
(4)固溶;
(5)时效。
优选的,所述的铝合金包含按重量比的以下成分:mg2.5%,cu2%,si0.5%,mn0.4%,b0.05%,mo1%,cd0.5%,ti≤0.01%,稀土元素0.2~1%,其余单种杂质元素的含量≤0.01%,余量为铝。
步骤(1)中,熔炼温度为750~800℃。
步骤(1)中,熔炼过程中,加入精炼剂由按重量份的以下成分组成:kcl230~60份,mgcl230~60份,caf210~20份,na2co310~30份,na2so410~30份,na3alf62~20份。
精炼剂由按重量份的以下成分组成:kcl250份,mgcl250份,caf210份,na2co310份,na2so410份,na3alf62份;除渣过程中通入氮气。
步骤(2)中,将铝合金铸锭加热至450~500℃进行均匀化处理,保温8-12h。
步骤(3)中,预热温度为450-520℃,保温时间为2-10小时。
步骤(3)中,轧制:在520~560℃静置30min后,导入轧机,导出温度为380~450℃,终轧温度为180-250℃。
步骤(4)中,将铝合金在450~520℃,进行4-8h的固溶热处理。
步骤(6)中,时效处理,加热温度为200℃,升温速度为100℃/30min,时间为6小时。
本发明的有益效果为:
从成分调整方面,锌(zn)在变形条件下,利于合金强度的提高,同时具有防腐作用;调节mg和zn的含量,能保证材料的强度,并且使析出相mgzn2能更弥散的分布在铝合金材料中。
铜(cu)能提高合金的抗蚀性和耐热性,耐磨性能优越。
硼(b)能细化晶粒,显著提高合金的强度和延伸性能,并使得合金具有较好的抗疲劳强度。
钼(mo)能够提高al合金的减振降噪性能,延长材料的使用寿命。
锰(mn)元素阻止合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能细化再结晶晶粒,还能溶解杂质铁。
同时由于合金中加入一定量的稀土元素,有一定的除氢、精炼、净化的作用,可有效的改善合金晶体组织结构,提高合金的强度和塑性,并且稀土元素能显著提高合金的耐腐蚀性能。
本发明通过特有的热处理工艺制备的铝合金改进了现有铝合金的制备工艺,使其具有具有优异的加工、机械、电气性能,提高抗拉强度、提高耐腐蚀性,适用于电器元件。
具体实施方式:
为了更好地理解本发明,下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案,但是本发明并不局限于此。
实施例1
本发明的一种高强度耐腐蚀铝合金生产方法,所述的铝合金包含按重量比的以下成分:mg2.5%,cu2%,si0.5%,mn0.4%,b0.05%,mo1%,cd0.5%,ti≤0.01%,稀土元素0.8%,其余单种杂质元素的含量≤0.01%,余量为铝。所述的制备工艺包括以下步骤:
(1)熔炼、除渣、除气、浇注得到铝合金铸锭,熔炼温度为780℃,熔炼过程中,加入精炼剂由按重量份的以下成分组成:kcl250份,mgcl250份,caf210份,na2co310份,na2so410份,na3alf62份;除渣过程中通入氮气;
(2)均质化处理,将铝合金铸锭加热至480℃进行均匀化处理,保温10h;
(3)预热、轧制,预热温度为480℃,保温时间为6小时;轧制:在550℃静置30min后,导入轧机,导出温度为420℃,终轧温度为200℃。
(4)固溶,将铝合金在500℃,进行6h的固溶热处理;
(5)时效,加热温度为200℃,升温速度为100℃/30min,时间为6小时。
采用本发明方法制备的铝合金,硬度128hb,抗拉强度:318.8mpa,20℃;断裂伸长率48.06%,-10℃;
耐腐蚀性实验:在常温下,将本发明方法制备的铝合金浸入腐蚀介质(质量百分比浓度为1%的naoh溶液),腐蚀速率0.019g/m2·h。