一種抗應力腐蝕鋁合金型材的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種抗應力腐蝕鋁合金型材的制備方法，該鋁合金型材各元素組成的質量百分比為：Si5.2-8.6、Cu0.03-0.05、Mg0.4-0.8、Fe0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Zn0.02-0.04、Nb0.06-0.12、V0.04-0.08、Mo0.02-0.03、Pt0.01-0.02、Cd0.005-0.01、Bi0.03-0.06、La0.02-0.04、Pr0.01-0.03、Dy0.005-0.015，余量為Al。本發明制得的鋁合金型材抗熱應力腐蝕性能好，高溫穩定性好，無熱裂傾向，線收縮小，且強度高，韌性好，具有良好的耐蝕性、加工性、成形性和焊接性，使用壽命長，完全可靠。
【專利說明】一種抗應力腐蝕鋁合金型材的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種抗應力腐蝕鋁合金型材的制備方法，屬于鋁合金材料加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，因其密度低，強度比較高，接近或超過優質鋼，塑性好，具有優良的導電性、導熱性、抗蝕性等性能，可加工成各種型材，廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業等方面。鋁合金的抗應力腐蝕性影響鋁合金型材的可靠性和安全性，由于應力腐蝕裂紋的萌生和擴展都具有很大的不確定性和隱蔽性，往往造成嚴重的事故和災難，因此，鋁合金的抗應力腐蝕一直是國內外研究的重點。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種抗應力腐蝕鋁合金型材的制備方法，提高鋁合金型材的可靠性和安全性。
[0004]為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案:
一種抗應力腐蝕鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照元素質量百分數滿足下列要求:Si5.2-8.6、Cu 0.03-0.05、Mg 0.4-0.8,Fe0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Zn0.02-0.04、Nb0.06-0.12、V0.04-0.08、Mo 0.02-0.03、Pt0.01-0.02,Cd0.005-0.0UBi0.03-0.06,La0.02-0.04,Pr 0.01-0.03,Dy 0.005-0.015，余量為Al進行配料，將爐料投入中頻感應爐，加熱至725-745 V，待爐料全部熔化，攪拌30-40min，扒渣，檢測合金成`分并調整；然后加入精煉劑進行精煉，精煉溫度為710-730°C，精煉時間為15-25min，精煉完畢后靜置20_30min，扒渣后進行澆鑄，鑄造溫度為 695-705°C，鑄造速度為 18-24mm/min ；
(2)將鑄坯進行均勻化處理:先以100-150°C/h升溫至250-300°C，保溫4_6h，再以80-1200C /h 升溫至 460-490°C，保溫 8-12h，然后以 110_130°C /h 升溫至 240_270°C，保溫3-5h，再以80-120°C /h升溫至480-500°C，保溫5-10h，然后以100_150°C /h降溫至180-220°C，保溫2-3h，放入0_5°C冰鹽水中冷卻至50°C以下；
(3)將均勻化處理后的鑄錠預熱至430-460°C，然后利用擠壓機將預熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預熱溫度為410-430°C，擠壓速率為2-4mm/s ；
(4)上述擠壓出來的鋁合金型材強風風冷至210-230°C，保溫8-12h，再以80_120°C/h升溫至380-420 V，保溫2-3h，再以70-90 V /h降溫至230-270 V，保溫4_6h，然后以100-150°C /h 升溫至 490-51 (TC，保溫 l_2h，再以 80_120°C /h 降溫至 250_280°C，保溫 3_5h，油冷至室溫，然后以100-150°C /h升溫至230-260°C，保溫4_6h，再以80_120°C /h升溫至460-480°C，保溫2-3h，再以150_200°C /h降溫至120_150°C，保溫10_15h，空冷至室溫后進行拉伸矯直，拉伸變形量控制在0.4-0.6% ；(5)將上述拉伸矯直后的鋁合金型材進行時效處理:先以70-90°C /h升溫至150-180°C，保溫8-12h，空冷至室溫，再以80_100°C /h升溫至175_195°C，保溫5_10h，再以30-500C /h降溫至95-105°C，保溫10_15h，空冷至室溫，然后以40_50°C /h升溫至80_90°C，保溫10-15h，再以40-60°C /h升溫至180-200°C，保溫5-10h，空冷至室溫，經鋸切、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
[0005]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鉀15-20、氯化鈉10-15、氟鈦酸鉀4-7、元明粉3-5、玻璃粉6-9、冰晶石粉4_8、橄欖石5_10、重晶石3_6、光鹵石2-4、硬脂酸0.5-1、三聚磷酸鈉1-2、木質素磺酸鈣2-3 ；b.將橄欖石、重晶石、光鹵石混合均勻，720-750°C煅燒2-3h，冷卻至室溫后放入濃度為15-20%的鹽酸溶液中浸泡l_2h，取出用蒸餾水洗滌至中性，烘干，1180-1240°C煅燒l_2h，冷卻至室溫，粉碎，過100-150目篩與氟鈦酸鉀、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均勻，然后加入硬脂酸、三聚磷酸鈉、木質素磺酸1丐，2000-3000rpm高速研磨10_15min,待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至810-840°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20-30min，噴射造粒，即得精煉劑。
[0006]本發明的有益效果:
本發明制得的鋁合金型材抗熱應力腐蝕性能好,高溫穩定性好,無熱裂傾向，線收縮小,且強度高,韌性好,具有良好的耐蝕性、加工性、成形性和焊接性，
使用壽命長，完全可靠。
【具體實施方式】
[0007] —種抗應力腐蝕鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照元素質量百分數滿足下列要求:Si5.2-8.6、Cu 0.03-0.05、Mg 0.4-0.8,Fe0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Zn0.02-0.04、Nb0.06-0.12、V0.04-0.08、Mo 0.02-0.03、Pt0.01-0.02,Cd0.005-0.0UBi0.03-0.06,La0.02-0.04,Pr 0.01-0.03,Dy 0.005-0.015，余量為Al進行配料，將爐料投入中頻感應爐，加熱至735°C，待爐料全部熔化，攪拌35min，扒渣，檢測合金成分并調整；然后加入精煉劑進行精煉，精煉溫度為720°C，精煉時間為20min，精煉完畢后靜置25min，扒渣后進行澆鑄，鑄造溫度為705°C，鑄造速度為22mm/min ；
(2)將鑄坯進行均勻化處理:先以150°C/h升溫至280°C，保溫5h，再以100°C /h升溫至470°C，保溫10h，然后以120°C /h升溫至250°C，保溫5h，再以100°C /h升溫至490°C，保溫8h，然后以150°C /h降溫至190°C，保溫3h，放入2°C冰鹽水中冷卻至50°C以下；
(3)將均勻化處理后的鑄錠預熱至450°C，然后利用擠壓機將預熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預熱溫度為420°C，擠壓速率為3mm/s ；
(4)上述擠壓出來的鋁合金型材強風風冷至220°C，保溫10h，再以100°C/h升溫至410°C,保溫2h，再以80°C /h降溫至250 V，保溫5h，然后以130°C /h升溫至505 V，保溫lh，再以110°C /h降溫至260°C，保溫4h，油冷至室溫，然后以120°C /h升溫至240°C，保溫5h，再以100°C /h升溫至470°C，保溫2h，再以180°C /h降溫至130°C，保溫15h，空冷至室溫后進行拉伸矯直，拉伸變形量控制在0.5% ；
(5)將上述拉伸矯直后的鋁合金型材進行時效處理:先以70-90°C/h升溫至150-180°C，保溫8-12h，空冷至室溫，再以90°C /h升溫至185°C，保溫7h，再以40°C /h降溫至95°C，保溫15h，空冷至室溫，然后以45°C /h升溫至90°C，保溫10h，再以50°C /h升溫至190°C，保溫8h，空冷至室溫，經鋸切、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
[0008]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鉀16、氯化鈉15、氟鈦酸鉀5、元明粉4、玻璃粉8、冰晶石粉5、橄欖石7、重晶石5、光鹵石4、硬脂酸0.7、三聚磷酸鈉1.5、木質素磺酸鈣2.5 ；b.將橄欖石、重晶石、光鹵石混合均勻，750°C煅燒2h，冷卻至室溫后放入濃度為20%的鹽酸溶液中浸泡lh，取出用蒸餾水洗滌至中性，烘干，1240°C煅燒lh，冷卻至室溫，粉碎，過150目篩與氟鈦酸鉀、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均勻，然后加入硬脂酸、三聚磷酸鈉、木質素磺酸H3000rpm高速研磨IOmin,待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至840°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20min,噴射造粒，即得精煉劑。
[0009]所得的鋁合金型材經檢驗力學性能為:抗拉強度436Mpa，屈服強度為318Mpa，伸長率為14. 9%。
【權利要求】
1.一種抗應力腐蝕鋁合金型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按照元素質量百分數滿足下列要求:Si5.2-8.6、Cu 0.03-0.05、Mg 0.4-0.8,Fe0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Zn0.02-0.04、Nb0.06-0.12、V0.04-0.08、Mo 0.02-0.03、Pt0.01-0.02,Cd0.005-0.0UBi0.03-0.06,La0.02-0.04,Pr 0.01-0.03,Dy 0.005-0.015，余量為Al進行配料，將爐料投入中頻感應爐，加熱至725-745 °C，待爐料全部熔化，攪拌30-40min，扒渣，檢測合金成分并調整；然后加入精煉劑進行精煉，精煉溫度為710-730°C，精煉時間為15-25min，精煉完畢后靜置20_30min，扒渣后進行澆鑄，鑄造溫度為 695-705°C，鑄造速度為 18-24mm/min ； (2)將鑄坯進行均勻化處理:先以100-150°C/h升溫至250-300°C，保溫4_6h，再以80-1200C /h 升溫至 460-490°C，保溫 8_12h，然后以 110_130°C /h 升溫至 240-270°C，保溫3-5h，再以80-120°C /h升溫至480-500°C，保溫5-10h，然后以100_150°C /h降溫至180-220°C，保溫2-3h，放入0_5°C冰鹽水中冷卻至50°C以下； (3)將均勻化處理后的鑄錠預熱至430-460°C，然后利用擠壓機將預熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預熱溫度為410-430°C，擠壓速率為2-4mm/s ； (4)上述擠壓出來的鋁合金型材強風風冷至210-230°C，保溫8-12h，再以80_120°C/h升溫至380-420 V，保溫2-3h，再以70-90 V /h降溫至230-270 V，保溫4_6h，然后以100-150°C /h 升溫至 490-51 (TC，保溫 l_2h，再以 80-120°C /h 降溫至 250_280°C，保溫 3_5h，油冷至室溫，然后以100-150°C /h升溫至230-260°C，保溫4-6h，再以80_120°C /h升溫至460-480°C，保溫2-3h，再以150_200°C /h降溫至120_150°C，保溫10_15h，空冷至室溫后進行拉伸矯直，拉伸變形量控制在0.4-0.6% ； (5)將上述拉伸矯直后的鋁合金型材進行時效處理:先以70-90°C/h升溫至150-180°C，保溫8-12h，空冷至室溫，再以80_100°C /h升溫至175_195°C，保溫5_10h，再以30-500C /h降溫至95-105°C，保溫10_15h，空冷至室溫，然后以40_50°C /h升溫至80_90°C，保溫10-15h，再以40-60°C /h升溫至180-200°C，保溫5-10h，空冷至室溫，經鋸切、精整、檢查驗收、包裝即得成品。`
2.根據權利要求1所述的抗應力腐蝕鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鉀15-20、氯化鈉10-15、氟鈦酸鉀4-7、元明粉3-5、玻璃粉6-9、冰晶石粉4-8、橄欖石5_10、重晶石3_6、光鹵石2_4、硬脂酸0.5-1、三聚磷酸鈉1-2、木質素磺酸鈣2-3 ；b.將橄欖石、重晶石、光鹵石混合均勻，720-750°C煅燒2-3h，冷卻至室溫后放入濃度為15-20%的鹽酸溶液中浸泡l_2h，取出用蒸餾水洗滌至中性，烘干，1180-1240°C煅燒l_2h，冷卻至室溫，粉碎，過100-150目篩與氟鈦酸鉀、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均勻，然后加入硬脂酸、三聚磷酸鈉、木質素磺酸鈣,2000-3000rpm高速研磨10_15min,待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至810-840°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20-30min，噴射造粒，即得精煉劑。
【文檔編號】C22C1/02GK103710587SQ201310687899
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】吳賢春 申請人:蕪湖萬潤機械有限責任公司