铝合金铸棒及其铸造工艺的制作方法

本发明涉及铝合金领域，特别涉及一种铝合金铸棒及其铸造工艺。

背景技术：

1、纯铝的密度小(ρ＝2.7g/cm3)，大约是铁的1/3，熔点低(660℃)，铝是面心立方结构，原子序数13，相对原子质量为26.9，具有很高的塑性，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好，但是纯铝的强度很低，退火状态σb值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。

2、进一步的，人们通过加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝的性能，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb值可达24-60kgf/mm2，这样使得其“比强度”(强度与比重的比值σb/ρ)胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻30％以上。

3、铝合金组织晶粒的大小很大程度上决定了铝合金的性能，晶粒越细铝合金材料的塑性、韧性越好，强度越大，以往在铝合金铸造过程中由于工艺参数设置不合理导致铝合金铸完后铸棒组织晶粒粗大，元素偏析严重，变形抗力增大，使用性能低下。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种铝合金铸棒及其铸造工艺，旨在解决现有铝合金铸棒组织晶粒粗大，铝合金材料的塑性、韧性不足的问题。

2、为解决上述问题，本发明提出了一种铝合金铸棒，由以下质量分数的组分组成，si：0.70-0.795％、mg：0.90-1.195％、cu：0.25～0.30％、mn：0.15-0.25％、cr：0.150-0.25％、ti：0.06-0.08％、fe：小于0.2％、zn：小于0.05％、b:0.012-0.016％、c：0.02-0.06％、re：0.04-0.08％，其余为al及不可避免的杂质。

3、在一实施例中，al－ti－c－re、al－ti－b－re为中间合金。

4、此外，本发明还提出了一种铸造铝合金铸棒的工艺，包括：

5、熔炼回炉料获得铸液；

6、精练铸液得到铸棒；

7、对铸棒进行均匀化热处理。

8、在一实施例中，所述熔炼回炉料获得铸液包括：

9、将回炉料熔化，然后搅拌20分钟后静置一段时间得到熔液；

10、将熔液扒渣，然后取样化验其成分含量；

11、根据化验结果往熔液内加入纯铝液，调节熔液中各成分的比例，使其满足前述的铝合金铸棒的组分比例；

12、往熔液中加入中间合金al－ti－c－re、al－ti－b－re，并使其充分熔解，获得铸液。

13、在一实施例中，采用熔化炉熔化回炉料，熔化炉内加入的回炉料的体积不超过熔化炉额度熔炼体积的30％。

14、在一实施例中，回炉料熔化温度为650-770℃。

15、在一实施例中，往熔液中加入中间合金的过程中，熔液温度为730-750℃。

16、在一实施例中，所述精练铸液得到铸棒包括：

17、按铸液重量的1.5‰加入精炼剂；

18、往铸液中注入氩气；

19、利用电磁搅拌机搅拌铸液，搅拌速度350-420r/min，搅拌时间50分钟，然后除渣；

20、铸液在730-750℃条件下保温20分钟后流入拉棒机制备铸棒，拉棒机速度120-130mm/min，冷却水温度20-30℃。

21、在一实施例中，所述对铸棒进行均匀化热处理包括：

22、将铸棒加热到380℃，保温4小时；

23、接着将铸棒加热到545℃，保温2小时；

24、最后再将铸棒加热到575℃，保温6小时；

25、采用先雾冷+风冷，然后水冷的方式冷却铸棒，冷却水温20-30℃。

26、有益效果：采用本发明的铸造工艺铸造的铝合金铸棒晶粒细小，提升了铝合金材料的塑性、韧性和强度。

技术特征：

1.一种铝合金铸棒，其特征在于，由以下质量分数的组分组成，si：0.70-0.795％、mg：0.90-1.195％、cu：0.25～0.30％、mn：0.15-0.25％、cr：0.150-0.25％、ti：0.06-0.08％、fe：小于0.2％、zn：小于0.05％、b:0.012-0.016％、c：0.02-0.06％、re：0.04-0.08％，其余为al及不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的铝合金铸棒，其特征在于，al－ti－c－re、al－ti－b－re为中间合金。

3.一种铸造权利要求1或2所述的铝合金铸棒的工艺，其特征在于，包括：

4.如权利要求3所述的铸造铝合金铸棒的工艺，其特征在于，所述熔炼回炉料获得铸液包括：

5.如权利要求4所述的铸造铝合金铸棒的工艺，其特征在于，采用熔化炉熔化回炉料，熔化炉内加入的回炉料的体积不超过熔化炉额度熔炼体积的30％。

6.如权利要求4所述的铸造铝合金铸棒的工艺，其特征在于，回炉料熔化温度为650-770℃。

7.如权利要求4所述的铸造铝合金铸棒的工艺，其特征在于，往熔液中加入中间合金的过程中，熔液温度为730-750℃。

8.如权利要求3所述的铸造铝合金铸棒的工艺，其特征在于，所述精练铸液得到铸棒包括：

9.如权利要求3所述的铸造铝合金铸棒的工艺，其特征在于，所述对铸棒进行均匀化热处理包括：

技术总结
本发明公开了一种铝合金铸棒及其铸造工艺，其中所述铸造铝合金铸棒的工艺，包括：熔炼回炉料获得铸液；精练铸液得到铸棒；对铸棒进行均匀化热处理，所述熔炼回炉料获得铸液包括：将回炉料熔化，然后搅拌20分钟后静置一段时间得到熔液；将熔液扒渣，然后取样化验其成分含量；根据化验结果往熔液内加入纯铝液，调节熔液中各成分的比例，使其满足前述的铝合金铸棒的组分比例；往熔液中加入中间合金Al－Ti－C－Re、Al－Ti－B－Re，并使其充分熔解，获得铸液。有益效果：采用本发明的铸造工艺铸造的铝合金铸棒晶粒细小，提升了铝合金材料的塑性、韧性和强度。

技术研发人员：秦作峰,孙谱,李洪光,李东东,穆瑞鹏,朱宝阵,丁有望,赵强,张皓
受保护的技术使用者：山东骏程金属科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13