具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺的制作方法



1.本技术涉及合金材料技术领域,更具体地说,它涉及一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺。


背景技术:



2.汽油车的尾气排放是全球空气污染的重要来源之一,汽车节能、减排是汽车行业的主要发展方向,而汽车轻量化是汽车节能、减排,降低污染的重要手段。铝合金材料由于密度小、质轻、易成型、强度高、易回收、综合性能优良等特点,被认为是汽车轻量化的理想材料,在汽车行业的应用越来越普及。
3.汽车保险杠具有安全保护、装饰车辆,以及改善车辆空气动力学特性等作用。从安全上看,汽车发生碰撞事故时,汽车保险杠能起到吸能和缓冲作用,保护前后车体,确保轿车乘员有一个最大限度的安全区域,减少轿车在发生碰撞事故时对乘员的伤害。随着汽车行业的发展普及,汽车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型的和谐与统一,追求本身的轻量化,因此,铝制保险杠越来越多的被运用到汽车上面。
4.当汽车在发生碰撞时,需要保险杠来吸收碰撞能量,以保护车辆内人员的安全,故而对保险杠的要求越来越高,既要求保险杠系统有很强的抗变形能力,又要保证在压缩变形时不发生严重的开裂。因此,就要求汽车保险杠用铝合金型材,既要有良好的强度,又要有良好的压溃成型性。然而,现有传统的铝合金材料,随着强度的增加,导致产品的变形能力大大降低,不能很好的兼顾强度和压溃成型性的特点。基于上述陈述,本技术提供了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺。


技术实现要素:



5.为了解决相关技术中铝合金材料随着强度的增加,导致产品的变形能力大大降低,存在不能很好的兼顾强度和压溃成型性的问题,本技术提供了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺。本发明通过改变铝合金的成分,优化制备工艺,既能保证铝合金型材的强度要求,又能保证良好的压溃成型性第一方面,本技术提供了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材,采用如下的技术方案:一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材,包括以下重量百分比的原料:si 0.40-0.70%、mg 0.70-0.90%、fe≤0.20%、cu 0.05-0.20%、comn合金0.15-0.50%、cr≤0.10%、zn≤0.10%、ti≤0.10%、v 0.05-0.15%、余量为al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质单个≤0.15%,总量≤0.15%。
6.优选的,所述铝合金型材,包括以下重量百分比的原料:si 0.62%、mg 0.84%、fe 0.18%、cu 0.14%、comn合金0.40%、cr 0.08%、zn 0.05%、ti 0.09%、v 0.08%、余量为al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质总量为0.07%。
7.通过采用上述技术方案,本技术以铝为基料,添加上述合金化元素,并控制添加合
金化元素的用量,以改变铝合金型材的成分,进而提高最终制得的铝合金型材的机械性能;cu元素的添加,能够增加铝合金型材的强度,同时,保证获得的产品具有高比例亚晶结构组织;cr元素的添加,能够细化铝合金型材的晶粒,进而提高产品的强度和耐腐蚀性能;通过控制zn元素的添加量,能够提高铝合金型材的强度,且不会对铝合金型材的力学性能和耐腐蚀性能产生影响;ti元素和v元素共同在熔铸过程中起细化晶粒作用,降低过饱和固溶体的分解倾向,提高高温下合金的稳定性,同时改善合金的气密性。本技术原料选用科学,配比严谨,所得铝合金型材强度高、压溃成型性好、抗变形能力强,其用于汽车保险杠生产,能够在汽车发生碰撞时,很好的吸收碰撞能量,并且保证在压缩变形时,不发生严重开裂。
8.优选的,所述mg/si的重量比≥1.1。
9.通过采用上述技术方案,mg元素的添加能够显著细化铝合金型材的晶粒,提高其强度,进而增加产品的压溃变形的能力,通过控制mg/si比例,保证在1.1以上,可以减少产品粗晶层厚度及析出相的尺寸,提高产品的韧性,减少压溃变形时的裂纹。
10.优选的,所述ω
(过剩si)
=ω
(si)-0.25
×
ω
(fe)-ω
(mg)
/1.73,且ω
(过剩si)
在0.08-0.10之间。
11.通过采用上述技术方案,添加少量fe可以细化铝合金型材晶粒,通过控制si、fe、mg三个元素合金添加的量,能够提高人工时效的速度、强度和效果,同时可以减少铸造时裂纹的形成倾向,保证获得的铝合金型材塑性高。
12.优选的,所述comn合金中mn的质量分数为30-50%。
13.通过采用上述技术方案,用comn合金代替mn,一方面能避免直接加入过量的mn引起偏析,另一方面又能显著细化铝合金的再结晶晶粒,形成细密的晶体组织,减少铁的危害,同时,co元素的加入可以保证烧结中各元素的均匀化分布,防止晶粒粗大化,进而提高铝合金的强度和压溃成型性。
14.第二方面,本技术提供了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,采用如下的技术方案:一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,具体包括以下制备步骤:按重量百分比配制原料铝合金回料、纯铝锭、中间合金和ti丝,将铝合金回料、纯铝锭和硅中间合金加热熔化后除渣,添加剩余中间合金熔化后精炼,添加ti丝溶解后过滤,铸造,均质,挤压成型后进行时效处理。
15.优选的,所述配制原料中,铝合金回料为铝合金6061下脚料、铝合金6082下脚料、铝合金6066下脚料、铝合金6063下脚料中的至少一种,控制铝合金回料的质量百分比≤40%。
16.通过采用上述技术方案,配制原料中添加铝合金回料,能够有效降低生产成本,通过控制铝合金回料的添加量≤40%,能够有效保证最终制得的铝合金型材的产品性能,避免在铝合金型材生产过程中出现缩孔、夹渣等现象。
17.优选的,所述配制原料中,中间合金包括al-20si、al-10mg、al-20fe、al-50cu、comn合金、al-5cr、al-10zn和al-10v。
18.通过采用上述技术方案,采用中间合金的方式添加si、mg、fe、cu等元素,能够有效保证元素的均匀化分布,进而保证获得的铝合金型材化学成分分布均匀;另外,中间合金可
以增大元素的熔融量,降低高熔点元素的熔化温度,减少低熔点元素的烧损,从而保证铝合金成分稳定,缩短精炼时间,节约能源,最终获得的铝合金型材机械性能优良,用于汽车保险杠,实用性更强。
19.优选的,所述铸造处理条件如下:铸造前炉内温度为735-745℃,模盘盘头温度680-710℃,模盘盘尾温度675-705℃,铸造速度为92-140mm/min。
20.优选的,所述铸造完成后,冷至室温,控制冷却速率为8-12℃/s。
21.通过采用上述技术方案,由于铝合金的变形抗力对温度变化敏感,本技术控制铸造温度和铸造速度在上述范围内,能够保证获得的铝合金型材具有优异的机械加工性能;通过控制铸造完成后的冷却速度,可进一步细化铝合金型材的晶粒及微观组织,进而提高其强度和压溃成型性,缩短生产周期,降低生产成本。
22.优选的,所述均质处理条件如下:以25-32℃/min的速率升温至560-580℃,保温6-8h后,以38-52℃/min的速率降至室温。
23.通过采用上述技术方案,控制均质处理条件在上述范围内,能够有效消除铸造组织,去除残余应力,使合金元素原子扩散均匀后再结晶,进而进一步细化晶粒,降低变形抗力,改善铝合金的热处理性能,同时改善铝合金型材的机械加工性能和塑性。
24.优选的,所述挤压成型条件如下:控制加热温度为440-450℃,挤压速度为8-12m/min,出口温度为535-555℃,冷却速率≥350℃/min,冷却至80℃以下。
25.通过采用上述技术方案,在铝合金型材挤压成型过程中,温度过低会导致变形抗力过大,难以成型;而温度过高又会造成晶粒粗大,强度和硬度降低;本技术通过控制挤压成型条件在上述范围内,能够保证铝合金型材具有优异的加工成型性能和力学性能。
26.优选的,所述时效处理条件如下:以1-3℃/s的速率升温至200-210℃,保温3.5-4.5h,然后以1-3℃/s的速率冷却至室温。
27.通过采用上述技术方案,控制时效处理的条件在上述范围内,使铝合金的第二相脱溶沉淀并与母相共格,进而进一步改善铝合金型材的强度、塑性、压溃成型性和抗变形能力。
28.优选的,所述具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,具体包括以下制备步骤:s1、配制原料:按重量百分比配制原料,铝合金回料、纯铝锭、al-20si、al-10mg、al-20fe、al-50cu、comn合金、al-5cr、al-10zn、al-10v和ti丝,控制铝合金回料的质量百分比≤40%;s2、加料熔化:按体积从小到大,先将铝合金回料加入到电磁熔炼炉中,再加纯铝锭和硅合金,控制熔化温度为745-755℃,待炉内铝料熔化过半后,开启电磁搅拌,控制搅拌速度为50-500r/min,使炉内铝料充分搅拌熔化,得第一铝液;s3、除渣处理:关闭电磁搅拌,保持温度不变,加入第一铝液总重量0.1-0.3%的打渣剂,打渣剂均匀撒入第一铝液表面;s4、添加中间合金:保持温度不变,检测步骤s3中铝液成分,根据成分检测结果,添加al-20si、al-10mg、al-20fe、al-50cu、comn合金、al-5cr、al-10zn和al-10v中间合金,开启电磁搅拌,控制搅拌速度为50-500r/min,使炉内铝料充分搅拌熔化,得第二铝液;s5、精炼处理:保持温度不变,向第二铝液中加入第二铝液总重量0.1-0.3%的精
炼剂,精炼剂分两次加入,精炼10-20min后,除气10-20min,之后关闭电磁搅拌,保温静置15-25min,得第三铝液;s6、添加ti丝:以100-200mm/min的速度向第三铝液中添加ti丝,待ti丝溶解至第三铝液中,得第四铝液;s7、过滤处理:将第四铝液过滤后水冷至100-180℃,得第五铝液,过滤时,进铝口箱体安装40目过滤板,出铝口箱体安装60目过滤板,水冷时,水温为15-40℃,水流量为180-260t/h;s8、铸造处理:利用氩气将第五铝液中的氢及细小杂质带到表面,控制第五铝液中的氢含量≤0.17ml/100g,将第五铝液铸造成圆铸锭,控制铸造前炉内温度为735-745℃,模盘盘头温度680-710℃,模盘盘尾温度675-705℃,铸造速度为92-140mm/min,铸造完成后,冷至室温,控制冷却速率为8-12℃/s;s9、均质处理:将圆铸锭以25-32℃/min的速率升温至560-580℃,保温6-8h后,以38-52℃/min的速率降至室温,锯切至所需长度,得铸棒;s10、挤压成型:控制加热温度为440-450℃,挤压速度为8-12m/min,出口温度为535-555℃,将铸棒挤压成型后冷却至80℃以下,保证合金内mg2si充分固溶,控制冷却速率≥350℃/min;s11、时效处理:将挤压成型后的型材,以1-3℃/s的速率升温至200-210℃,保温3.5-4.5h,然后以1-3℃/s的速率冷却至室温,即得所需的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材。
29.通过采用上述技术方案,本技术采用铝合金回料、纯铝锭、中间合金和ti丝为原料,原料简单易得,生产成本低;制备过程中,分批次加入原料,不仅能够使原料之间充分反应,保证各元素的均匀化分布,进而得到所需机械性能的铝合金型材,还能够有效避免因原料熔点不同,造成低熔点原料出现过烧现象,进而保证最终制得的铝合金型材的性能稳定性。
30.优选的,所述步骤s3中打渣剂由质量比1:4-6的松脂岩和浮石复配而得,所述打渣剂的粒径为50-150μm。
31.通过采用上述技术方案,采用容重小、轻质、多孔、导热系数低、膨胀性好的松脂岩和浮石复配作为打渣剂,能够进一步去除铝液中的气体和夹杂物,改善材料内部质量,进而提高铝合金型材的机械性能和产品质量;本技术打渣剂安全环保,粘结性强,聚渣效果好,少量用于铝液,即可有效使渣液分离干净,扒渣容易,渣中金属含量低,金属损耗少。
32.优选的,所述步骤s5中精炼剂由质量1:0.4:0.2:0.03的氯化钠、氟化钠、氟硅酸钠和稀土铈复配而得。
33.通过采用上述技术方案,氯化钠作为精炼剂主料,其熔点低,流动性好,容易在铝液表面形成连续的覆盖层保护铝液,氟化钠能侵蚀al2o
3-al界面上的金属本体、使氧化膜脱落;氟硅酸钠能与al2o3反应除去氧化夹杂,同时生成六氟合铝酸钠具有强精炼作用;采用氯化钠、氟化钠、氟硅酸钠共混做精炼剂,通过加入稀土铈复配,能够进一步提高精炼剂的脱氧和净化夹杂精炼功能;另外,申请人发现,通过控制氯化钠、氟化钠、氟硅酸钠和稀土铈的质量比为1:0.4:0.2:0.03,能够进一步提高脱氧、净杂效果,改善铝液流动性,细化铝合金晶粒,使组织均匀,进而提高铝合金型材的机械性能和产品质量。
34.综上所述,本技术具有以下有益效果:1、本技术配方科学,配比严谨,所得铝合金型材强度高、压溃成型性好、抗变形能力强,其用于汽车保险杠生产,能够在汽车发生碰撞时,很好的吸收碰撞能量,并且保证在压缩变形时,不发生严重开裂,满足市场需求。
35.2、本技术选用comn合金代替mn,一方面能避免直接加入过量的mn引起偏析,另一方面又能显著细化铝合金的再结晶晶粒,形成细密的晶体组织,减少铁的危害,同时,co元素的加入可以保证烧结中各元素的均匀化分布,防止晶粒粗大化,进而提高铝合金的强度和压溃成型性。
36.3、本技术采用铝合金回料、纯铝锭、中间合金和ti丝为原料,原料简单易得,生产成本低;制备过程中,分批次加入原料,不仅能够使原料之间充分反应,保证各元素的均匀化分布,进而得到所需机械性能的铝合金型材,还能够有效避免因原料熔点不同,造成低熔点原料出现过烧现象,进而保证最终制得的铝合金型材的性能稳定性;上述制备工艺操作简单,制备效率高,适合工业化生产。
37.4、本技术打渣剂安全环保,粘结性强,聚渣效果好,少量用于铝合金液,即可有效使渣液分离干净,扒渣容易,渣中金属含量低,金属损耗少。
38.5、本技术通过控制氯化钠、氟化钠、氟硅酸钠和稀土铈的质量比为1:0.4:0.2:0.03,能够进一步提高脱氧、净杂效果,改善铝液流动性,细化铝合金晶粒,使组织均匀,进而提高铝合金型材的机械性能和产品质量。
具体实施方式
39.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
40.实施例1-15提供了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺,以下以实施例1为例进行说明。
41.实施例1一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材,包括以下重量百分比的原料:si 0.48%、mg 0.64%、fe 0.10%、cu 0.20%、comn合金0.15%、cr 0.05%、zn 0.10%、ti 0.10%、v 0.07%、余量为al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质总量0.15%;其中,comn合金中mn的质量分数为30%。
42.一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,具体包括以下制备步骤:s1、配制原料:按重量百分比配制原料,铝合金6066下脚料、铝合金6063下脚料、纯铝锭、al-20si、al-10mg、al-20fe、al-50cu、comn合金、al-5cr、al-10zn、al-10v和ti丝,控制铝合金6066下脚料质量百分比为20%,铝合金6063下脚料的质量百分比为15%;s2、加料熔化:按体积从小到大,先将铝合金回料加入到电磁熔炼炉中,再加纯铝锭和硅合金,控制熔化温度为745℃,待炉内铝料熔化过半后,开启电磁搅拌,控制搅拌速度为100r/min,使炉内铝料充分搅拌熔化,得第一铝液;s3、除渣处理:关闭电磁搅拌,保持温度不变,加入第一铝液总重量0.2%的由质量比1:4的松脂岩和浮石复配而得的打渣剂,打渣剂均匀撒入第一铝液表面,打渣剂的粒径为100μm;
s4、添加中间合金:保持温度不变,检测步骤s3中铝液成分,根据成分检测结果,添加al-20si、al-10mg、al-20fe、al-50cu、comn合金、al-5cr、al-10zn和al-10v中间合金,开启电磁搅拌,控制搅拌速度为100r/min,使炉内铝料充分搅拌熔化,得第二铝液;s5、精炼处理:保持温度不变,向第二铝液中加入第二铝液总重量0.2%的由质量1:0.4:0.2:0.03的氯化钠、氟化钠、氟硅酸钠和稀土铈复配而得的精炼剂,精炼剂平均分两次加入,精炼10min后,除气10min,之后关闭电磁搅拌,保温静置15min,得第三铝液;s6、添加ti丝:以100mm/min的速度向第三铝液中添加ti丝,待ti丝溶解至第三铝液中,得第四铝液;s7、过滤处理:将第四铝液过滤后水冷至100℃,得第五铝液,过滤时,进铝口箱体安装40目过滤板,出铝口箱体安装60目过滤板,水冷时,水温为15℃,水流量为180t/h;s8、铸造处理:利用氩气将第五铝液中的氢及细小杂质带到表面,控制第五铝液中的氢含量为0.17ml/100g,将第五铝液铸造成圆铸锭,控制铸造前炉内温度为735℃,模盘盘头温度680℃,模盘盘尾温度675℃,铸造速度为92mm/min,铸造完成后,冷至室温,控制冷却速率为8℃/s;s9、均质处理:将圆铸锭以25℃/min的速率升温至560℃,保温8h后,以38℃/min的速率降至室温,锯切至所需长度,得铸棒;s10、挤压成型:控制加热温度为440℃,挤压速度为8m/min,出口温度为535℃,将铸棒挤压成型后冷却至70℃,保证合金内mg2si充分固溶,控制冷却速率为350℃/min;s11、时效处理:将挤压成型后的型材,以1℃/s的速率升温至200℃,保温4.5h,然后以1℃/s的速率冷却至室温,即得所需的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材。
43.实施例2-5,同实施例1,区别仅在于,铝合金型材的制备原料的质量不同,具体见表1。
44.表1:实施例6-9,同实施例3,区别仅在于,铝合金型材的制备工艺的工艺条件不同,具
体见表2。
45.表2:
实施例10-13,同实施例7,区别仅在于,comn合金中mn的质量分数不同,具体见表3。
46.表3:实施例实施例7实施例10实施例11实施例12实施例13质量分数30%35%40%45%50%实施例14-15,同实施例11,区别仅在于,打渣剂的组成不同,具体见表4。
47.表4:表4:为了验证本技术实施例1-15中制备的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的性能,申请人设置了对比例1-17,具体如下:
对比例1同实施例1,不同之处仅在于,将co元素和mn元素不采用comn合金的方式添加,对比例1中mn的重量百分比为0.045%,co的重量百分比为0.105%,mn元素和co元素分别以中间合金al-10mn、al-10co加入。
48.对比例2同实施例1,不同之处仅在于,comn合金中co的质量分数为30%。
49.对比例3同实施例1,不同之处仅在于,打渣剂由质量比4:1的松脂岩和浮石复配而得。
50.对比例4同实施例1,不同之处仅在于,打渣剂由质量比1:1的松脂岩和浮石复配而得。
51.对比例5同实施例1,不同之处仅在于,打渣剂为松脂岩。
52.对比例6同实施例1,不同之处仅在于,打渣剂为浮石。
53.对比例7同实施例1,不同之处仅在于,精炼剂由质量1:1:1:1的氯化钠、氟化钠、氟硅酸钠和稀土铈复配而得。
54.对比例8同实施例1,不同之处仅在于,精炼剂由质量1:0.4:0.2的氯化钠、氟化钠和氟硅酸钠复配而得。
55.对比例9同实施例1,不同之处仅在于,精炼剂由质量1:0.4:0.03的氯化钠、氟化钠和稀土铈复配而得。
56.对比例10同实施例1,不同之处仅在于,铸造完成后,冷至室温,控制冷却速率为5℃/s。
57.对比例11同实施例1,不同之处仅在于,铸造完成后,冷至室温,控制冷却速率为15℃/s。
58.对比例12同实施例1,不同之处仅在于,均质处理的升温速率为20℃/min。
59.对比例13同实施例1,不同之处仅在于,均质处理的升温速率为35℃/min。
60.对比例14同实施例1,不同之处仅在于,均质处理的降温速率为35℃/s。
61.对比例15同实施例1,不同之处仅在于,均质处理的降温速率为55℃/s。
62.对比例16同实施例1,不同之处仅在于,时效处理的升温速率为5℃/s。
63.对比例17同实施例1,不同之处仅在于,时效处理的冷却速率为5℃/s。
64.性能检测1、根据国际标准iso 6892-1-2019检测上述实施例1-15和对比例1-17中制备的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的力学性能;2、对上述实施例1-15和对比例1-17中制备的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材进行静态压溃试验,具体压溃实验条件为:在100t万能材料试验机上进行轴向压缩;样件长度300mm,压缩速率为100mm/min,压缩过程中,出现明显破坏则停止继续压缩,无明显破坏则压缩至样件长度为100mm;性能检测结果及试验结果见下表5。
65.表5:
由上述表5显示数据可知:本技术实施例1-15中制得的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的综合性能远优于对比例1-17中制得的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材综合性能。
66.由实施例1和对比例1可知,本技术实施例1采用comn合金代替mn,一方面能避免直接加入过量的mn引起偏析,另一方面又能显著细化铝合金的再结晶晶粒,形成细密的晶体组织,减少铁的危害,同时,co元素的加入可以保证烧结中各元素的均匀化分布,防止晶粒粗大化,进而提高铝合金的强度和压溃成型性;本技术实施例1中的铝合金型材的强度和压溃成型性较对比例1有明显提高。
67.由实施例1和对比例2可知,comn合金中mn的质量分数的选用不同,对最终制得的铝合金型材的性能也能起到显著变化。
68.由实施例1和对比例3-6可知:本技术实施例1选用松脂岩和浮石复配得到打渣剂,通过控制两者的用量比,能够进一步提高制得的铝合金型材的性能。
69.由实施例1和对比例7-9可知:本技术实施例采用氯化钠、氟化钠、氟硅酸钠和稀土铈复配得到精炼剂,通过控制精炼剂各原料的用量比,能够进一步提高制得的铝合金型材的性能。
70.由实施例1和对比例10-11可知:本技术通过控制铸造完成后的冷却速度,可进一步细化铝合金型材的晶粒及微观组织,进而提高其强度和压溃成型性,缩短生产周期,降低生产成本。
71.由实施例1和对比例12-15可知:本技术通过控制均质处理的升温速率和降温速率,能够有效消除铸造组织,去除残余应力,使合金元素原子扩散均匀后再结晶,进而进一步细化晶粒,降低变形抗力,改善铝合金的热处理性能,同时改善铝合金型材的机械加工性能和塑性。
72.由实施例1和对比例16-17可知:本技术通过控制时效处理的升温速率和冷却速率,使铝合金的第二相脱溶沉淀并与母相共格,进而进一步改善铝合金型材的强度、塑性、压溃成型性和抗变形能力。
73.本具体实施例仅仅是对本技术的解释,其并不是对本技术的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征:


1.一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材,其特征在于,包括以下重量百分比的原料:si 0.40-0.70%、mg 0.70-0.90%、fe ≤0.20 %、cu 0.05-0.20%、comn合金 0.15-0.50%、cr ≤0.10%、zn ≤0.10%、ti ≤0.10%、v 0.05-0.15%、余量为al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质单个≤0 .15%,总量≤0 .15%。2.根据权利要求1所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材,其特征在于,所述铝合金型材,包括以下重量百分比的原料:si 0.62%、mg 0.84%、fe 0.18 %、cu 0.14%、comn合金 0.40%、cr 0.08%、zn 0.05%、ti 0.09%、v 0.08%、余量为al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质总量为0 .07%。3.根据权利要求1所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材,其特征在于,所述comn合金中mn的质量分数为30-50%。4.一种权利要求1-3任一项所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:按重量百分比配制原料铝合金回料、纯铝锭、中间合金和ti丝,将铝合金回料、纯铝锭和硅中间合金加热熔化后除渣,添加剩余中间合金熔化后精炼,添加ti丝溶解后过滤,铸造,均质,挤压成型后进行时效处理。5.根据权利要求4所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,其特征在于,所述配制原料中,控制铝合金回料的质量百分比≤40%,中间合金包括al-20si、al-10mg、al-20fe、al-50cu、comn合金、al-5cr、al-10zn和al-10v。6.根据权利要求4所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,其特征在于,所述铸造处理条件如下:铸造前炉内温度为735-745℃,模盘盘头温度680-710℃,模盘盘尾温度675-705℃,铸造速度为92-140mm/min。7.根据权利要求6所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,其特征在于,所述铸造完成后,冷至室温,控制冷却速率为8-12℃/s。8.根据权利要求4所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,其特征在于,所述均质处理条件如下:置于560-580℃的温度下,保温6-8h。9.根据权利要求4所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,其特征在于,所述挤压成型条件如下:控制加热温度为440-450℃,挤压速度为8-12m/min,出口温度为535-555℃,冷却速率≥350℃/min,冷却至80℃以下。10.根据权利要求4所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺,其特征在于,所述时效处理条件如下:置于200-210℃的温度下,保温3.5-4.5h。

技术总结


本申请涉及合金材料技术领域,具体公开了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺,所述铝合金型材,包括Si、Mg、Fe、Cu、CoMn合金、Cr、Zn、Ti、V、Al和不可避免的其它杂质;上述配方科学,配比严谨,所得铝合金型材强度高、压溃成型性好、抗变形能力强。所述铝合金型材的制备工艺,包括按重量百分比配制原料铝合金回料、纯铝锭、中间合金和Ti丝,将铝合金回料、纯铝锭和硅中间合金加热熔化后除渣,添加剩余中间合金熔化后精炼,添加Ti丝溶解后过滤,铸造,均质,挤压成型后进行时效处理;上述制备工艺原料简单易得,生产成本低,操作简单,制备效率高,适合工业化生产。适合工业化生产。


技术研发人员:

俞慧冈

受保护的技术使用者:

上海鑫益瑞杰有合金有限公司

技术研发日:

2022.09.26

技术公布日:

2022/12/22

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