一种轻量化铝合金型材的制作方法

文档序号:19472887发布日期:2019-12-21 02:30阅读:114来源:国知局

本发明涉及铝合金型材技术领域,具体为一种轻量化铝合金型材。



背景技术:

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。

但现有的铝合金功能比较单一,虽然硬度大,但塑性较差,耐腐蚀性差,高温软化快,裂纹多,延伸率差,硬度和强度都不能具有更大的突破,导致铝合金型材在使用一端时间后,由于自身的强度不够,需要定时的更换,这样铝合金的耗材就会增大,不够节能环保。

基于此,本发明设计了一种轻量化铝合金型材,以解决上述提到的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种轻量化铝合金型材,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种轻量化铝合金型材,所述的铝合金型材包括如下重量百分比的组分:铜0.2~0.4%,在铝合金中加入铜,能够提高铝合金的机械性能,使铝合金的切削性变好,镁0.5~0.7%,在铝合金中加入镁,能够提高铝合金的耐腐蚀性,硅0.1~0.3%,在铝合金中加入硅,能改善铝合金在浇铸时的流动性,从共晶到过共晶都能得到最好的流动性,同时可以改善铝合金的抗拉强度、硬度、切削性和高温时的强度,锌0.02~0.04%,能够增加增加抗拉强度和屈服强度,锂0.4~0.6%、锰0.1~0.3%,锰能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶粒,钛0.03~0.06%,在铝合金中加入钛,能够使铝合金的机械性能提高,钒0.01~0.03%、硼0.02~0.04%,在铝合金中加入钒和硼,能够改善铝合金的切削性能、镍0.03~0.05%、铬0.05~0.08%,对铝合金具有一定的强化作用,还能改善铝合金的韧性,同时降低铝合金的应力腐蚀开裂敏感性,铁0.3~0.5%,使铝合金的析出晶体较细,稀土金属3~4%,能够改善铝合金的综合性能,其余为铝及不可避免的杂质。

优选的,所述的铝合金型材包括如下重量百分比的组分:铜0.2%、镁0.5%、硅0.1%、锌0.02%、锂0.4%、锰0.1%、钛0.03%、钒0.01%、硼0.02%、镍0.03%、铬0.05%、铁0.3%、稀土金属3%,其余为铝及不可避免的杂质。

优选的,所述的铝合金型材包括如下重量百分比的组分:铜0.3%、镁0.6%、硅0.2%、锌0.03%、锂0.5%、锰0.2%、钛0.045%、钒0.02%、硼0.03%、镍0.04%、铬0.065%、铁0.4%、稀土金属3.5%,其余为铝及不可避免的杂质。

优选的,所述的铝合金型材包括如下重量百分比的组分:铜0.4%、镁0.7%、硅0.3%、锌0.04%、锂0.6%、锰0.3%、钛0.06%、钒0.03%、硼0.04%、镍0.05%、铬0.08%、铁0.5%、稀土金属4%,其余为铝及不可避免的杂质。

优选的,所述稀土元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥的任意一种或多种混合物。

一种轻量化铝合金型材的制造方法,包括以下步骤:

s1,按照重量百分比进行取料:铜0.2~0.4%、镁0.5~0.7%、硅0.1~0.3%、锌0.02~0.04%、锂0.4~0.6%、锰0.1~0.3%、钛0.03~0.06%、钒0.01~0.03%、硼0.02~0.04%、镍0.03~0.05%、铬0.05~0.08%、铁0.3~0.5%、稀土金属3~4%,其余为铝及不可避免的杂质;

s2,将s1中的物料进行混合,将混合后的物料先进行预热,预热温度为300~400℃,预热时间为0.5h,将预热后的混合物料放入熔炼炉内进行熔融,熔炼温度为700~900℃,熔炼时间为8~10h;

s3,将熔化后的混合物进行浇铸,浇铸温度为750~780℃,对浇铸后的材料进行退火处理,退火温度为300~400℃;

s4,将退火后铝合金材料冷却至常温,获得铝合金型材,然后通过打磨机进行平整打磨。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明以铝为主要原料,加入各种金属材料,制造出来的铝合金重量较轻,实现了材料的轻量化。

2、本发明通过在铝合金中加入铜,能够提高铝合金的机械性能,铝合金的切削性变好,通过在铝合金中加入硅,能改善铝合金在浇铸时的流动性,从共晶到过共晶都能得到最好的流动性,同时可以改善铝合金的抗拉强度、硬度、切削性和高温时的强度,通过加入锌和锰,能够增加增加抗拉强度和屈服强度,通过加入铬,对铝合金具有一定的强化作用,还能改善铝合金的韧性,同时降低铝合金的应力腐蚀开裂敏感性,铝合金的综合性能极好。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供一种轻量化铝合金型材技术方案:的铝合金型材包括如下重量百分比的组分:铜0.2%,在铝合金中加入铜,能够提高铝合金的机械性能,使铝合金的切削性变好,镁0.5%,在铝合金中加入镁,能够提高铝合金的耐腐蚀性,硅0.1%,在铝合金中加入硅,能改善铝合金在浇铸时的流动性,从共晶到过共晶都能得到最好的流动性,同时可以改善铝合金的抗拉强度、硬度、切削性和高温时的强度,锌0.02%,能够增加增加抗拉强度和屈服强度,锂0.4%、锰0.1%,锰能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶粒,钛0.03%,在铝合金中加入钛,能够使铝合金的机械性能提高,钒0.01%、硼0.02%,在铝合金中加入钒和硼,能够改善铝合金的切削性能、镍0.03%、铬0.05%,对铝合金具有一定的强化作用,还能改善铝合金的韧性,同时降低铝合金的应力腐蚀开裂敏感性,铁0.3%,使铝合金的析出晶体较细,稀土金属3%,能够改善铝合金的综合性能,其余为铝及不可避免的杂质。

其中,稀土元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥的任意一种或多种混合物。

一种轻量化铝合金型材的制造方法,包括以下步骤:

s1,按照重量百分比进行取料:铜0.2%、镁0.5%、硅0.1%、锌0.02%、锂0.4%、锰0.1%、钛0.03%、钒0.01%、硼0.02%、镍0.03%、铬0.05%、铁0.3%、稀土金属3%,其余为铝及不可避免的杂质;

s2,将s1中的物料进行混合,将混合后的物料先进行预热,预热温度为300~400℃,预热时间为0.5h,将预热后的混合物料放入熔炼炉内进行熔融,熔炼温度为700~900℃,熔炼时间为8~10h;

s3,将熔化后的混合物进行浇铸,浇铸温度为750~780℃,对浇铸后的材料进行退火处理,退火温度为300~400℃;

s4,将退火后铝合金材料冷却至常温,获得铝合金型材,然后通过打磨机进行平整打磨。

实施例2

本发明提供一种轻量化铝合金型材技术方案:的铝合金型材包括如下重量百分比的组分:铜0.3%,在铝合金中加入铜,能够提高铝合金的机械性能,使铝合金的切削性变好,镁0.6%,在铝合金中加入镁,能够提高铝合金的耐腐蚀性,硅0.2%,在铝合金中加入硅,能改善铝合金在浇铸时的流动性,从共晶到过共晶都能得到最好的流动性,同时可以改善铝合金的抗拉强度、硬度、切削性和高温时的强度,锌0.3%,能够增加增加抗拉强度和屈服强度,锂0.5%、锰0.2%,锰能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶粒,钛0.045%,在铝合金中加入钛,能够使铝合金的机械性能提高,钒0.02%、硼0.03%,在铝合金中加入钒和硼,能够改善铝合金的切削性能、镍0.04%、铬0.065%,对铝合金具有一定的强化作用,还能改善铝合金的韧性,同时降低铝合金的应力腐蚀开裂敏感性,铁0.4%,使铝合金的析出晶体较细,稀土金属3.5%,能够改善铝合金的综合性能,其余为铝及不可避免的杂质。

其中,稀土元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥的任意一种或多种混合物。

一种轻量化铝合金型材的制造方法,包括以下步骤:

s1,按照重量百分比进行取料:铜0.3%、镁0.6%、硅0.2%、锌0.03%、锂0.5%、锰0.2%、钛0.045%、钒0.02%、硼0.03%、镍0.04%、铬0.065%、铁0.4%、稀土金属3.5%,其余为铝及不可避免的杂质;

s2,将s1中的物料进行混合,将混合后的物料先进行预热,预热温度为300~400℃,预热时间为0.5h,将预热后的混合物料放入熔炼炉内进行熔融,熔炼温度为700~900℃,熔炼时间为8~10h;

s3,将熔化后的混合物进行浇铸,浇铸温度为750~780℃,对浇铸后的材料进行退火处理,退火温度为300~400℃;

s4,将退火后铝合金材料冷却至常温,获得铝合金型材,然后通过打磨机进行平整打磨。

实施例3

本发明提供一种轻量化铝合金型材技术方案:的铝合金型材包括如下重量百分比的组分:铜0.4%,在铝合金中加入铜,能够提高铝合金的机械性能,使铝合金的切削性变好,镁0.7%,在铝合金中加入镁,能够提高铝合金的耐腐蚀性,硅0.3%,在铝合金中加入硅,能改善铝合金在浇铸时的流动性,从共晶到过共晶都能得到最好的流动性,同时可以改善铝合金的抗拉强度、硬度、切削性和高温时的强度,锌0.04%,能够增加增加抗拉强度和屈服强度,锂0.6%、锰0.3%,锰能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶粒,钛0.06%,在铝合金中加入钛,能够使铝合金的机械性能提高,钒0.03%、硼0.04%,在铝合金中加入钒和硼,能够改善铝合金的切削性能、镍0.05%、铬0.08%,对铝合金具有一定的强化作用,还能改善铝合金的韧性,同时降低铝合金的应力腐蚀开裂敏感性,铁0.5%,使铝合金的析出晶体较细,稀土金属4%,能够改善铝合金的综合性能,其余为铝及不可避免的杂质。

其中,稀土元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥的任意一种或多种混合物。

一种轻量化铝合金型材的制造方法,包括以下步骤:

s1,按照重量百分比进行取料:铜0.4%、镁0.7%、硅0.3%、锌0.04%、锂0.6%、锰0.3%、钛0.06%、钒0.03%、硼0.04%、镍0.05%、铬0.08%、铁0.5%、稀土金属4%,其余为铝及不可避免的杂质;

s2,将s1中的物料进行混合,将混合后的物料先进行预热,预热温度为300~400℃,预热时间为0.5h,将预热后的混合物料放入熔炼炉内进行熔融,熔炼温度为700~900℃,熔炼时间为8~10h;

s3,将熔化后的混合物进行浇铸,浇铸温度为750~780℃,对浇铸后的材料进行退火处理,退火温度为300~400℃;

s4,将退火后铝合金材料冷却至常温,获得铝合金型材,然后通过打磨机进行平整打磨。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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