CN116121601A - 一种抗压型铝型材制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗压型铝型材制备工艺,涉及铝合金材料深加工技术领域。该抗压型铝型材制备工艺,所述其当中的重量百分比计的金属原料由以下成分组成:硅0.6%~0.9%、铁≤0.7%、镁0.6%~0.15%、锰≤0.9%、钴0.6%~0.8%、锆0.04%~0.6%、铬0.06%~0.13%、钼0.09%~0.21%、镧0.008%~0.18%、钕0.07~0.14、钛≤0.12,锌≤0.28其余量为铝。发明提供的一种抗压型铝型材制备工艺,由于加入了硬度较大的钴、锆、铬、钼和镧,并协同硅、铁、镁、锰和铝,使得所制得的铝型材具有硬度高,且耐磨的优点,且通过了二次水冷可以提高抗压型铝型材料的密度,并相对提升一些硬度,使其抗压效果提升。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金材料深加工技术领域,具体为一种抗压型铝型材制备工艺。
背景技术
铝(Aluminium)是一种金属元素,元素符号为Al,原子序数为13。其单质是一种银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,难溶于水。相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。应用极为广泛而铝合金铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外,由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63~2.85g/cm3,有较高的强度(σb为110~650MPa),比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
随着铝制品加工工业的不断发展,铝型材的应用越来越广泛,对铝型材的性能要求也越来越高。然而,现有技术中的铝型材,其制备工艺的不同,会对所制得的铝型材的性能有影响,因此,需要通过改进制备工艺以获得优异性能的铝型材。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种抗压型铝型材制备工艺,解决了上述背景技术中提出的问题。为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种抗压型铝型材制备工艺,包括制作步骤,所述其当中的重量百分比计的金属原料由以下成分组成:硅0.6%~0.9%、铁≤0.7%、镁0.6%~0.15%、锰≤0.9%,其余量为铝。
优选的,所述其当中的重量百分比计的金属原料由以下成分组成:钴0.6%~0.8%、锆0.04%~0.6%、铬0.06%~0.13%、钼0.09%~0.21%、镧0.008%~0.18%、钕0.07~0.14、钛≤0.12,锌≤0.28,其余量为铝。
优选的,所述其包括以下步骤:
步骤一,根据配比将配比好的铝材以、硅、铁、镁、锰、铬首先放置高温熔炼炉内,然后将熔炼进行升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第一合金溶液。
步骤二,根据步骤一,将步骤一取得的材料以及钴、锆、钼、镧继续投入熔炼炉内,内并继续升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第二合金溶液。
步骤三、根据步骤二,将步骤二取得的材料以及钕、锌、钛、锆继续投入熔炼炉内,内并继续升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第三合金溶液。
步骤四,将其所取得的第三合金进行水冷到一定温度时,这样就可以得到等待浇筑的合金溶液。
步骤五,将步骤四得到的待浇注的合金熔液浇注至模具中,以形成合金所述的合金材料,然后进行二次水冷,得到铸锭。
步骤六,将步骤五得到的合金材料进行锻造以及挤压,在进行有效的处理,得到抗压型铝型材料。
优选的,所述步骤一中熔炼炉内的温度控制在800℃-900℃,并控制在40min-50min左右,并得到步骤一中第一合金溶液。
优选的,所述步骤二中熔炼炉内的温度控制在720℃-830℃,并控制在30min-40min左右,并得到步骤二中第二合金溶液。
优选的,所述步骤二中熔炼炉内的温度控制在500℃-760℃,并控制在20min-30min左右,并得到步骤三中第三合金溶液。
优选的,所述步骤三中将步骤四中将第三合金进行水冷至200℃-260℃左右,得到所需要的待浇注的合金熔液。
优选的,所述步骤五中将待浇注的合金熔液倒入所需的模具中,并再次进行二次水冷,其温度达到100℃左右,并准备开始进行塑形。
优选的,所述步骤六中在模具内挤压时其内部温度达到600℃-700℃,将其塑形并挤压,得到所需抗压型铝型材料。
本发明提供了一种抗压型铝型材制备工艺。具备以下有益效果:
(1)发明提供的一种抗压型铝型材制备工艺,由于加入了硬度较大的钴、锆、铬、钼和镧,并协同硅、铁、镁、锰和铝,使得所制得的铝型材具有硬度高,且耐磨的优点,且通过了二次水冷可以提高抗压型铝型材料的密度,并相对提升一些硬度,使其抗压效果提升。
(2)本发明通过制造工艺简单并且生产成本低,这样可以使抗压型铝型材料的销量提升,并可以适用于大规模的生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,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。
实施例一
一种抗压型铝型材制备工艺,包括制作步骤,所述其当中的重量百分比计的金属原料由以下成分组成:硅0.6%~0.9%、铁≤0.7%、镁0.6%~0.15%、锰≤0.9%,其余量为铝,其当中的重量百分比计的金属原料由以下成分组成:钴0.6%~0.8%、锆0.04%~0.6%、铬0.06%~0.13%、钼0.09%~0.21%、镧0.008%~0.18%、钕 0.07~0.14、钛≤0.12,锌≤0.28,其余量为铝,钴、锆、铬、钼和镧的硬度较大,可以提升一定的材料硬度,硅、铁、镁、锰和铝,使得所制得的铝型材具有硬度高,其包括以下步骤。
步骤一,根据配比将配比好的铝材以、硅、铁、镁、锰、铬首先放置高温熔炼炉内,然后将熔炼进行升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第一合金溶液。
步骤二,根据步骤一,将步骤一取得的材料以及钴、锆、钼、镧继续投入熔炼炉内,内并继续升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第二合金溶液。
步骤三、根据步骤二,将步骤二取得的材料以及钕、锌、钛、锆继续投入熔炼炉内,内并继续升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第三合金溶液。
步骤四,将其所取得的第三合金进行水冷到一定温度时,这样就可以得到等待浇筑的合金溶液。
步骤五,将步骤四得到的待浇注的合金熔液浇注至模具中,以形成合金所述的合金材料,然后进行二次水冷,得到铸锭。二次冷却可以增加铝型材料的密度。
步骤六,将步骤五得到的合金材料进行锻造以及挤压,在进行有效的处理,得到抗压型铝型材料。发明提供的一种抗压型铝型材制备工艺,由于加入了硬度较大的钴、锆、铬、钼和镧,并协同硅、铁、镁、锰和铝,使得所制得的铝型材具有硬度高,且耐磨的优点,且通过了二次水冷可以提高抗压型铝型材料的密度,并相对提升一些硬度,使其抗压效果提升。
步骤一中熔炼炉内的温度控制在800℃-900℃,并控制在40min-50min左右,并得到步骤一中第一合金溶液,骤二中熔炼炉内的温度控制在720℃-830℃,并控制在30min-40min左右,并得到步骤二中第二合金溶液,步骤二中熔炼炉内的温度控制在500℃-760℃,并控制在20min-30min左右,并得到步骤三中第三合金溶液,步骤三中将步骤四中将第三合金进行水冷至200℃-260℃左右,得到所需要的待浇注的合金熔液,步骤五中将待浇注的合金熔液倒入所需的模具中,并再次进行二次水冷,其温度达到100℃左右,并准备开始进行塑形,步骤六中在模具内挤压时其内部温度达到600℃-700℃,将其塑形并挤压,得到所需抗压型铝型材料。本发明通过制造工艺简单并且生产成本低,这样可以使抗压型铝型材料的销量提升,并可以适用于大规模的生产。
步骤一,根据配比将配比好的铝材以、硅、铁、镁、锰、铬首先放置高温熔炼炉内,然后将熔炼进行升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第一合金溶液。
步骤二,根据步骤一,将步骤一取得的材料以及钴、锆、钼、镧继续投入熔炼炉内,内并继续升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第二合金溶液。
步骤三、根据步骤二,将步骤二取得的材料以及钕、锌、钛、锆继续投入熔炼炉内,内并继续升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第三合金溶液。
步骤四,将其所取得的第三合金进行水冷到一定温度时,这样就可以得到等待浇筑的合金溶液。
步骤五,将步骤四得到的待浇注的合金熔液浇注至模具中,以形成合金所述的合金材料,然后进行二次水冷,得到铸锭。
步骤六,将步骤四制得的铸锭进行均匀化退火后,在400℃-550℃温度下进行热挤压和热轧变形,随后在500℃-550℃温度之间进行固溶处理,固溶处理时间为3-6小时,接着在150℃-250℃C温度之间进行时效处理,时效处理时间为3- 20小时。
步骤七,将步骤五得到的合金材料进行锻造以及挤压,在进行有效的处理,得到抗压型铝型材料。
实施例二
当中的重量百分比计的金属原料由以下成分组成:硅0.86%、铁0.7%、镁0.12%、锰0.9%,其余量为铝。
其当中的重量百分比计的金属原料由以下成分组成:钴0.6%~0.8%、锆0.36%、铬0.08%、钼0.22%、镧0.15%、钕 0.125%、钛0.125%,锌0.285%,其余量为铝。
步骤一中熔炼炉内的温度控制在850℃,并控制在45min左右,并得到步骤一中第一合金溶液。
步骤二中熔炼炉内的温度控制在750℃,并控制在35min左右,并得到步骤二中第二合金溶液。
步骤二中熔炼炉内的温度控制在660℃,并控制在28min左右,并得到步骤三中第三合金溶液。
步骤三中将步骤四中将第三合金进行水冷至280℃左右,得到所需要的待浇注的合金熔液。
步骤四制得的铸锭进行均匀化退火后,在500℃温度下进行热挤压和热轧变形,随后在480℃温度之间进行固溶处理,固溶处理时间为4小时,接着在200℃温度之间进行时效处理,时效处理时间为10小时。
步骤五中将待浇注的合金熔液倒入所需的模具中,并再次进行二次水冷,其温度达到100℃左右,并准备开始进行塑形。
步骤六中在模具内挤压时其内部温度达到660℃,将其塑形并挤压,得到所需抗压型铝型材料。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种抗压型铝型材制备工艺,包括制作步骤,其特征在于:所述其当中的重量百分比计的金属原料由以下成分组成:硅0.6%~0.9%、铁≤0.7%、镁0.6%~0.15%、锰≤0.9%,其余量为铝。
2.根据权利要求1所述的一种抗压型铝型材制备工艺,其特征在于:所述其当中的重量百分比计的金属原料由以下成分组成:钴0.6%~0.8%、锆0.04%~0.6%、铬0.06%~0.13%、钼0.09%~0.21%、镧0.008%~0.18%、钕 0.07~0.14、钛≤0.12,锌≤0.28,其余量为铝。
3.根据权利要求1所述的一种抗压型铝型材制备工艺,包括以下步骤:
步骤一,根据配比将配比好的铝材以、硅、铁、镁、锰、铬首先放置高温熔炼炉内,然后将熔炼进行升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第一合金溶液;
步骤二,根据步骤一,将步骤一取得的材料以及钴、锆、钼、镧继续投入熔炼炉内,内并继续升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第二合金溶液;
步骤三、根据步骤二,将步骤二取得的材料以及钕、锌、钛、锆继续投入熔炼炉内,内并继续升温,待所述金属材料完全融化后,取得所需第三合金溶液;
步骤四,将其所取得的第三合金进行水冷到一定温度时,这样就可以得到等待浇筑的合金溶液;
步骤五,将步骤四得到的待浇注的合金熔液浇注至模具中,以形成合金所述的合金材料,然后进行二次水冷,得到铸锭;
步骤六,将步骤五得到的合金材料进行锻造以及挤压,在进行有效的处理,得到抗压型铝型材料。
4.根据权利要求3所述的一种抗压型铝型材制备工艺,其特征在于:所述步骤一中熔炼炉内的温度控制在800℃-900℃,并控制在40min-50min左右,并得到步骤一中第一合金溶液。
5.根据权利要求3所述的一种抗压型铝型材制备工艺,其特征在于:所述步骤二中熔炼炉内的温度控制在720℃-830℃,并控制在30min-40min左右,并得到步骤二中第二合金溶液。
6.根据权利要求3所述的一种抗压型铝型材制备工艺,其特征在于:所述步骤二中熔炼炉内的温度控制在500℃-760℃,并控制在20min-30min左右,并得到步骤三中第三合金溶液。
7.根据权利要求3所述的一种抗压型铝型材制备工艺,其特征在于:所述步骤三中将步骤四中将第三合金进行水冷至200℃-260℃左右,得到所需要的待浇注的合金熔液。
8.根据权利要求3所述的一种抗压型铝型材制备工艺,其特征在于:所述步骤五中将待浇注的合金熔液倒入所需的模具中,并再次进行二次水冷,其温度达到100℃左右,并准备开始进行塑形。
9.根据权利要求3所述的一种抗压型铝型材制备工艺,其特征在于:所述步骤六中在模具内挤压时其内部温度达到600℃-700℃,将其塑形并挤压,得到所需抗压型铝型材料。
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