一种高强度铝合金型材及其制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铝合金材料领域，特别涉及一种高强度铝合金型材及其制造工艺。
【背景技术】
[0002] 铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性好、可塑性好、变形量小、无 污染、无毒，使用寿命长，回收性好等特点，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、建筑、装修及化学工业中已大量应用。
[0003] 但是现有市场上的铝合金型材，制造工艺复杂，产品强度较低，长期置于外部环境 中，受外部气候影响比较大，易变形，因此，目前的铝合金型材无法满足目前市场的需求。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度铝合金型材及其制造工艺，以解决 现有技术中导致的制造工艺复杂，产品强度较低，长期置于外部环境中，受外部气候影响比 较大，易变形等上述多项缺陷。
[0005] 实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种高强度铝合金型材，由按质量百 分比计的以下物质组成：3-5%的镁，1-4%的硅，2-4%的铁，0. 5-1 %的铜，1. 3-1. 8%的锰， 0. 1-0. 5 %的锶，0. 5-0. 8 %的锆，0. 5-0. 8 %的钛，2-9 %的镍铬合金，其余为铝。
[0006] 优选的，所述铁的含量是铜的3倍。
[0007] 优选的，由按质量百分比计的以下物质组成：3%的镁，1. 5%的硅，3%的铁，1%的 铜，1. 5%的锰，0. 2%的锶，0. 5%的锆，0. 5%的钛，6%的镍铬合金，其余为铝。
[0008] -种高强度铝合金型材的制造工艺，包括以下步骤：
[0009] 1)备料：按配方配比计算称取炉料；
[0010] 2)熔炼：将步骤⑴中的炉料加入熔炼炉中，当熔液温达到740-760°C时，向熔液 表面撒上一层覆盖剂覆盖，当炉料完全熔化后，扒出表面浮渣，调温至710-720°C，采用电 磁搅拌器搅拌熔体15-25min使熔池里各处温度均匀一致，再加入精炼剂对铝合金熔体进 行精炼处理l〇_15min，然后再扒出表面浮渣，调温至690°C _700°C保持20-30min，再利用氩 气除气精炼l〇_15min，扒渣，静置20-30min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金 成分要求即可出炉浇注，浇注温度为670-685°C ;
[0011] 3)均匀化处理和挤压成型：将得到的铸坯在氩气中加温到450°C _465°C并保温 2-3小时、挤压模具加温到450°C _470°C并保温2-2. 5小时，然后将铸坯和模具装载入挤压 机中，以350mm-400mm/分钟的速度挤出，然后水冷处理得到挤压型材。
[0012] 优选的，所述步骤2)中，加入的精炼剂为熔液重量1. 3-2%。
[0013] 优选的，所述步骤3)中，水冷处理温度为-180°C ±25°C，保温时间为0. 5-lh。
[0014] 采用以上技术方案的有益效果是：本发明的高强度铝合金型材，通过对合金元素 的优化匹配，提高了铝合金型材的强度、强度较以往铝合金增强了至少2倍，同时此高强度 铝合金型材的制造工艺较传统的工艺简单，工艺要求容易满足，生产出来的铝合金型材不 仅提高了强度，同时也提高了腐蚀性和耐气候性等性能，进而延长了铝合金型材在复杂环 境下的使用寿命。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1 :
[0016] -种高强度铝合金型材，由按质量百分比计的以下物质组成：3%的镁，1%的硅， 2. 4%的铁，0. 8 %的铜，1. 3 %的锰，0. 1 %的锶，0. 5 %的锆，0. 5 %的钛，2 %的镍铬合金，其 余为铝。
[0017] -种高强度铝合金型材的制造工艺，包括以下步骤：
[0018] 1)备料：按配方配比计算称取炉料；
[0019] 2)熔炼：将步骤⑴中的炉料加入熔炼炉中，当熔液温达到740°C时，向熔液表面 撒上一层覆盖剂覆盖，当炉料完全熔化后，扒出表面浮渣，调温至710°C，采用电磁搅拌器 搅拌熔体15min使熔池里各处温度均匀一致，再加入为熔液重量1. 3 %精炼剂对铝合金熔 体进行精炼处理l〇min，然后再扒出表面浮渣，调温至700°C保持20min，再利用氩气除气精 炼lOmin，扒渣，静置20min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出 炉浇注，浇注温度为670 °C ;
[0020] 3)均匀化处理和挤压成型：将得到的铸坯在氩气中加温到450°C并保温2小时、挤 压模具加温到450°C并保温2小时，然后将铸坯和模具装载入挤压机中，以350_/分钟的速 度挤出，然后水冷处理得到挤压型材，其中水冷处理温度为_205°C，保温时间为0. 5h。
[0021] 实施例2:
[0022] -种高强度铝合金型材，由按质量百分比计的以下物质组成：5%的镁，4%的硅， 3 %的铁，1 %的铜，1. 8 %的锰，0. 5 %的锶，0. 8 %的锆，0. 8 %的钛，9 %的镍铬合金，其余为 错。
[0023] 一种高强度铝合金型材的制造工艺，包括以下步骤：
[0024] 1)备料：按配方配比计算称取炉料；
[0025] 2)熔炼：将步骤⑴中的炉料加入熔炼炉中，当熔液温达到760°C时，向熔液表面 撒上一层覆盖剂覆盖，当炉料完全熔化后，扒出表面浮渣，调温至720°C，采用电磁搅拌器 搅拌熔体25min使熔池里各处温度均匀一致，再加入为熔液重量2 %的精炼剂对铝合金熔 体进行精炼处理15min，然后再扒出表面浮渣，调温至700°C保持30min，再利用氩气除气精 炼15min，扒渣，静置30min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出 炉浇注，浇注温度为685 °C ;
[0026] 3)均匀化处理和挤压成型：将得到的铸坯在氩气中加温到465°C并保温3小时、挤 压模具加温到470°C并保温2. 5小时，然后将铸坯和模具装载入挤压机中，以400mm/分钟的 速度挤出，然后水冷处理得到挤压型材，其中，水冷处理温度为_155°C，保温时间为lh。
[0027] 实施例3 :
[0028] -种高强度铝合金型材，由按质量百分比计的以下物质组成：3%的镁，1.5%的 硅，3%的铁，1 %的铜，1. 5%的锰，0. 2%的锶，0. 5%的锆，0. 5%的钛，6%的镍铬合金，其余 为铝。
[0029]一种高强度铝合金型材的制造工艺，包括以下步骤：
[0030] 1)备料：按配方配比计算称取炉料；
[0031 ] 2)熔炼：将步骤（1)中的炉料加入熔炼炉中，当熔液温达到750°C时，向熔液表面 撒上一层覆盖剂覆盖，当炉料完全熔化后，扒出表面浮渣，调温至715°C，采用电磁搅拌器 搅拌熔体20min使熔池里各处温度均匀一致，再加入为熔液重量2 %的精炼剂对铝合金熔 体进行精炼处理12min，然后再扒出表面浮渣，调温至695°C保持25min，再利用氩气除气精 炼12min，扒渣，静置25min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出 炉浇注，浇注温度为677 °C ;
[0032] 3)均匀化处理和挤压成型：将得到的铸坯在氩气中加温到457°C并保温2. 5小 时、挤压模具加温到460°C并保温2. 2小时，然后将铸坯和模具装载入挤压机中，以370_/ 分钟的速度挤出，然后水冷处理得到挤压型材，其中，水冷处理温度为-180°C，保温时间为 0. 7h〇
[0033] 经过以上工艺步骤后，取出铝合金型材的样品，测试如下：
[0034]
[0036] 由以上数据可知，通过对合金元素的优化匹配，提高了铝合金型材的强度、强度较 以往铝合金增强了至少2倍，同时此高强度铝合金型材的制造工艺较传统的工艺简单，工 艺要求容易满足，延长了铝合金型材在复杂环境下的使用寿命。
[0037] 显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技 术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其 它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种高强度铝合金型材，其特征在于：由按质量百分比计的以下物质组成：3-5%的 镁，1-4% 的硅，2-4% 的铁，0? 5-1 % 的铜，L 3-1. 8 % 的锰，0? 1-0. 5 % 的锶，0? 5-0. 8 % 的锆， 0. 5-0. 8 %的钛，2-9 %的镍铬合金，其余为铝。2. 根据权利要求1所述的高强度铝合金型材，其特征在于：所述铁的含量是铜的3倍。3. 根据权利要求1或2所述的高强度铝合金型材，其特征在于：由按质量百分比计的 以下物质组成：3%的镁，1. 5%的硅，3%的铁，1 %的铜，1. 5%的锰，0. 2%的锶，0. 5%的锆， 0. 5%的钛，6%的镍铬合金，其余为铝。4. 一种根据权利要求1所述的高强度铝合金型材的制造工艺，其特征在于：包括以下 步骤： 1) 备料：按配方配比计算称取炉料； 2) 熔炼：将步骤（1)中的炉料加入熔炼炉中，当熔液温达到740-760°C时，向熔液表面 撒上一层覆盖剂覆盖，当炉料完全熔化后，扒出表面浮渣，调温至710-720°C，采用电磁搅 拌器搅拌熔体15-25min使熔池里各处温度均匀一致，再加入精炼剂对铝合金熔体进行精 炼处理10-15min，然后再扒出表面浮渣，调温至690°C _700°C保持20-30min，再利用氩气除 气精10-15min，扒渣，静置20-30min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要 求即可出炉浇注，浇注温度为670-685°C ; 3) 均匀化处理和挤压成型：将得到的铸坯在氩气中加温到450°C _465°C并保温2-3小 时、挤压模具加温到450°C _470°C并保温2-2. 5小时，然后将铸坯和模具装载入挤压机中， 以350mm-400mm/分钟的速度挤出，然后水冷处理得到挤压型材。5. 根据权利要求4所述的高强度铝合金型材的制造工艺，其特征在于：所述步骤2) 中，加入的精炼剂为熔液重量1. 3-2%。6. 根据权利要求4所述的高强度铝合金型材的制造工艺，其特征在于：所述步骤3) 中，水冷处理温度为-180°C ±25°C，保温时间为0. 5-lh。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度铝合金型材及其制造工艺，涉及铝合金材料领域，高强度铝合金型材，由按质量百分比计的以下物质组成：3-5％的镁，1-4％的硅，2-4％的铁，0.5-1％的铜，1.3-1.8％的锰，0.1-0.5％的锶，0.5-0.8％的锆，0.5-0.8％的钛，2-9％的镍铬合金，其余为铝，还公开了一种高强度铝合金型材的制造工艺，包括备料，熔炼，均匀化处理和挤压成型三大步骤，制造工艺较传统的工艺简单，工艺要求容易满足，生产出来的铝合金型材不仅提高了强度，同时也提高了腐蚀性和耐气候性等性能，进而延长了铝合金型材在复杂环境下的使用寿命。
【IPC分类】C22C21/00, C22C21/02, C22C1/02, C22C21/08
【公开号】CN105039807
【申请号】CN201510472525
【发明人】雷忠平, 潘祖堂, 熊茂清, 方学军
【申请人】安徽科蓝特铝业有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月4日