CN112410626B - 一种建筑模板用铝材制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铝合金材料技术领域，公开了一种建筑模板用铝材制备方法，包括：(1)按铝材中各成分的质量百分比分别为：Si：0.42‑0.47％，Fe：0.1‑0.25％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.55‑0.6％，Cr：≤0.05％，Zn：≤0.05％，Ti：≤0.05％，余量为Al，进行配料，并经熔炼、搅拌、除气精炼、清渣后铸造成铝合金锭；(2)将铸造出的所述铝合金锭进行连续的挤压、淬火处理及自然时效后得铝材，且淬火处理采用水雾冷淬，并控制铝材出淬的温度为250～300℃。本发明解决了铝材产品在具有较高抗拉强度下降低其布氏硬度及韦氏硬度的问题。
Description
技术领域
本发明属于铝合金材料领域，具体涉及一种建筑模板用铝材制备方法。
背景技术
目前市场中的风圈大部分采用不锈钢或铸铁材质，重量相对铝合金较重，易生锈且不美观，散热性也比铝材差。同时，该风圈产品后期需做弯圆处理，为防止弯圆后产生裂纹等缺陷，要求该产品具有较高的抗拉强度下具备较低的布氏硬度及韦氏硬度。GB/T6892-2015要求6063-T5合金性能：Rm≥160MPa、A50≥6％、布氏硬度≥65HBW。而该风圈产品性能要求：Rm≥165MPa，A50≥8％，布氏硬度为50-61.5HBW。出厂检测时的韦氏硬度区间7-10HW的范围较窄，其性能不易控制。根据现有的挤压经验及性能结果显示，传统的挤压工艺不能满足其产品特性。为突破该技术壁垒，需从铸锭铝合金成分配比及后续的挤压、热处理工艺等多方面入手，以找出最优的合金成分配比与生产工艺，来满足该风圈产品要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种建筑模板用铝材制备方法，旨在解决铝材产品在具有较高抗拉强度下降低其布氏硬度及韦氏硬度的问题。
为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供一种建筑模板用铝材制备方法，包括如下步骤：(1)按铝材中各成分的质量百分比分别为：Si：0.42-0.47％，Fe：0.1-0.25％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.55-0.6％，Cr：≤0.05％，Zn：≤0.05％，Ti：≤0.05％，余量为Al，进行配料，并经熔炼、搅拌、除气精炼、清渣后铸造成铝合金锭；(2)将铸造出的所述铝合金锭进行连续的挤压、淬火处理及自然时效后得铝材，且淬火处理采用水雾冷淬，并控制铝材出淬的温度为250～300℃。
进一步，铝合金锭的挤压速度为6-7m/min；挤压筒加热温度为400-440℃，模具加热温度为450～500℃，铝合金锭加热温度为480-500℃。
进一步，自然时效的时长为96h。
进一步，在自然时效之前增加人工时效，且人工时效温度为200℃，时长为40min。
进一步，该铝材由以下质量百分比的成分组成：Si：0.42％，Fe：0.25％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.55％，Cr：≤0.05％，Zn：≤0.05％，Ti：≤0.05％，余量为Al。
进一步，该铝材由以下质量百分比的成分组成：Si：0.45％，Fe：0.2％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.58％，Cr：≤0.05％，Zn：≤0.05％，Ti：≤0.05％，余量为Al。
进一步，该铝材由以下质量百分比的成分组成：Si：0.47％，Fe：0.1％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.6％，Cr：≤0.05％，Zn：≤0.05％，Ti：≤0.05％，余量为Al。
本发明的有益效果是：本发明采用高含量的Mg、Si成分铸锭进行挤压，通过合理的挤压工艺及热处理制度，能够获得满足产品需求的性能，即由该铝材生产的中强度风圈产品的Rm≥165MPa，A50≥8％，布氏硬度50-61.5HBW，韦氏硬度7-10HW。且该风圈产品后期弯圆无任何缺陷，并满足实际应用标准。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本实施例提及的建筑模板用铝材，其铝材中各成分的质量百分比分别为：Si：0.42-0.47％，Fe：0.1-0.25％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.55-0.6％，Cr：≤0.05％，Zn：≤0.05％，Ti：≤0.05％，余量为Al。
本铝材中涉及的硅元素和镁元素的合理配比可使得铝合金具有热膨胀系数小、热裂倾向小、流动性好等优点，使本铸造铝合金明显区别于其它铸造铝合金或变形铝合金。此外硅元素的添加能解决铝镁合金不能固溶强化的现象，但用量不能大于镁元素的比例，不然会不利于铝合金的布氏硬度和韦氏硬度的降低。镁元素和铝能有较高的互溶，对铝合金的物理性能有较大提高，采用本含量的镁元素能够使最终铸造铝合金在挤压及热处理后具有延展性，且不会增加合金脆性。铜元素与铝元素一样具有面心立方结构，铜的熔点较高，在铸造铝合金中添加铜元素，不会形成任何三元化合物。铜和铝的晶格常数相差很大，但铜能溶于铝，因此加入铜元素后，使铝的点阵发生很大的畸变，产生很显著的强化作用，随着铜含量的提高，强度急剧升高而延伸率剧烈下降。为保证加工性能，需要较优良的强度及高延伸率，因此将铜元素的添加量控制在本含量范围内。铁元素和钛元素作为过渡族元素，其在平衡条件下几乎不固溶于铝，且以高温稳定高弹性模量弥散的金属间化合物存在，从强化基体和晶界，使得铸造铝合金具有优良的高温综合力学性能。铁、钛元素含量需要合理选取，不能无限扩大其含量，因为铁元素含量过高会引起铸件产生裂纹，使铸件产生脆性，而钛元素需要与铁元素配合才能达到增强铝合金高温性能的效果。锰元素熔点高于铜元素，锰元素在铸造铝合金中起到两方面作用，一为中和铁元素的有害作用，使铁元素仅发挥其正面作用即提高高温性能的作用，因此铁元素和锰元素的配比也是选取锰元素含量的重要参考参数；二为提铸造铝合金的耐蚀性，添加锰元素可以细化材料组织，提高再结晶温度，增强铝合金的耐热性。单独添加锌元素对铝合金强度的提高十分有限，同时还存在应力腐蚀开裂倾向，但是锌元素和镁元素能形成强化相Mg/Zn2，能明显提高合金的抗拉强度和屈服强度，为了保证锌元素与镁元素结合产生适应于风圈的有利作用，因此将锌元素的添加量控制在本含量范围内。铬元素作为添加剂以提高铝合金的耐腐蚀性。在铝合金成分中杂质元素主要是碳、硫等有害杂质元素，其占比较少，单项杂质元素含量≤0.03％，杂质元素总含量≤0.1％。
具体的，如下面的表1所示的实施例1-3铝材的成分及其质量百分比。
表1：实施例1-3铝材的成分及其质量百分比
实施1：
首先，按照表1中实施例1的铝材的各成分质量百分比进行配料，并经熔炼、搅拌、除气精炼、清渣后铸造成铝合金锭，其铸造采用铸造机进行成型铸造；然后，再对铸造出的铝合金锭进行连续的挤压、淬火处理及自然时效后得铝材，其挤压采用挤压机进行成型挤压，挤压速度为6m/min；挤压筒加热温度为400℃，模具加热温度为450℃，铝合金锭加热温度为480℃；淬火处理采用水雾冷淬，并控制铝材出淬的温度为250℃，其人工时效温度为200℃，时长为40min，自然时效的时长为96h；最后，再对铝材进行机加工得铝合金风圈成品。
将挤压-机加工完成的铝合金风圈进行相关试验，其性能可满足Rm≥165MPa，A50≥8％，布氏硬度50-61.5HBW，韦氏硬度7-10HW。即，其各项检测指标均符合客户要求的中强度，且后期弯圆无任何缺陷，产品性能满足实际应用标准。
实施2：
首先，按照表1中实施例2的铝材的各成分质量百分比进行配料，并经熔炼、搅拌、除气精炼、清渣后铸造成铝合金锭，其铸造采用铸造机进行成型铸造；然后，再对铸造出的铝合金锭进行连续的挤压、淬火处理及自然时效后得铝材，其挤压采用挤压机进行成型挤压，挤压速度为6.5m/min；挤压筒加热温度为420℃，模具加热温度为470℃，铝合金锭加热温度为490℃；淬火处理采用水雾冷淬，并控制铝材出淬的温度为280℃，其人工时效温度为200℃，时长为40min，自然时效的时长为96h；最后，在对铝材进行机加工得铝合金风圈成品。
经过上述制备方法得到的铝合金风圈的机械性能具有同实施例1一样的、能够满足实际安装需求。
实施例3：
首先，按照表1中实施例3的铝材的各成分质量百分比进行配料，并经熔炼、搅拌、除气精炼、清渣后铸造成铝合金锭，其铸造采用铸造机进行成型铸造；然后，再对铸造出的铝合金锭进行连续的挤压、淬火处理及自然时效后得铝材，其挤压采用挤压机进行成型挤压，挤压速度为7m/min；挤压筒加热温度为440℃，模具加热温度为490℃，铝合金锭加热温度为500℃；淬火处理采用水雾冷淬，并控制铝材出淬的温度为300℃，其人工时效温度为200℃，时长为40min，自然时效的时长为96h；最后，在对铝材进行机加工得铝合金风圈成品。
经过上述制备方法得到的铝合金风圈的机械性能具有同实施例1一样的、能够满足实际安装需求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种建筑模板用铝材制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按铝材中各成分的质量百分比分别为：Si：0.42-0.47％，Fe：0.1-0.25％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.55-0.6％，Cr：≤0.05％，Zn：≤0.05％，Ti：≤0.05％，余量为Al，进行配料，并经熔炼、搅拌、除气精炼、清渣后铸造成铝合金锭；(2)将铸造出的所述铝合金锭进行连续的挤压、淬火处理及自然时效后得铝材，且淬火处理采用水雾冷淬，并控制：铝合金锭的挤压速度为6-7m/min，挤压筒加热温度为400-440℃，模具加热温度为450～500℃，铝合金锭加热温度为480-500℃，铝材出淬的温度为250～300℃，自然时效的时长为96h，在自然时效之前增加人工时效，且人工时效温度为200℃，时长为40min。
2.根据权利要求1所述的建筑模板用铝材制备方法，其特征在于，该铝材由以下质量百分比的成分组成：Si：0.42％，Fe：0.25％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.55％，Cr：≤0.05％，Zn：≤0.05％，Ti：≤0.05％，余量为Al。
3.根据权利要求1所述的建筑模板用铝材制备方法，其特征在于，该铝材由以下质量百分比的成分组成：Si：0.45％，Fe：0.2％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.58％，Cr：≤0.05％，Zn：≤0.05％，Ti：≤0.05％，余量为Al。
4.根据权利要求1所述的建筑模板用铝材制备方法，其特征在于，该铝材由以下质量百分比的成分组成：Si：0.47％，Fe：0.1％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.6％，Cr：≤0.05％，Zn：≤0.05％，Ti：≤0.05％，余量为Al。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4256488A (en) * | 1979-09-27 | 1981-03-17 | Swiss Aluminium Ltd. | Al-Mg-Si Extrusion alloy |
| CN101660884A (zh) * | 2009-09-04 | 2010-03-03 | 东莞市奥达铝业有限公司 | 一种异形铝合金散热片的制作方法 |
| CN104120373A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-10-29 | 山东裕航特种合金装备有限公司 | 一种电力设备用6063t6铝合金大规格棒材制造方法 |
| CN109207816A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-15 | 永臻科技（常州）有限公司 | 一种用于太阳能铝边框生产的6063铝合金材料 |
| CN109536794A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-29 | 安徽鑫发铝业有限公司 | 一种耐弯曲开裂高抗性电泳铝型材及其制备方法 |
| CN109722579A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-07 | 广东精美特种型材有限公司 | 一种高强铝合金棒材及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8211248B2 (en) * | 2009-02-16 | 2012-07-03 | Schlumberger Technology Corporation | Aged-hardenable aluminum alloy with environmental degradability, methods of use and making |
| CN101407897B (zh) * | 2008-10-22 | 2010-11-10 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 改善aa6022铝合金板材烤漆硬化性的方法 |
| US10428411B2 (en) * | 2014-12-10 | 2019-10-01 | Ford Global Technologies, Llc | Air quenched heat treatment for aluminum alloys |
| CN108239712A (zh) * | 2018-03-04 | 2018-07-03 | 广西平果百矿高新铝业有限公司 | 一种航空用6082铝合金板材及其生产工艺 |
| CN108611531A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-02 | 重庆京宏源实业有限公司 | 高强度、高延展性铝板带材加工工艺 |
-
2020
- 2020-10-30 CN CN202011194353.1A patent/CN112410626B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4256488A (en) * | 1979-09-27 | 1981-03-17 | Swiss Aluminium Ltd. | Al-Mg-Si Extrusion alloy |
| CN101660884A (zh) * | 2009-09-04 | 2010-03-03 | 东莞市奥达铝业有限公司 | 一种异形铝合金散热片的制作方法 |
| CN104120373A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-10-29 | 山东裕航特种合金装备有限公司 | 一种电力设备用6063t6铝合金大规格棒材制造方法 |
| CN109207816A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-15 | 永臻科技（常州）有限公司 | 一种用于太阳能铝边框生产的6063铝合金材料 |
| CN109536794A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-29 | 安徽鑫发铝业有限公司 | 一种耐弯曲开裂高抗性电泳铝型材及其制备方法 |
| CN109722579A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-07 | 广东精美特种型材有限公司 | 一种高强铝合金棒材及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Al—Mg—Si合金的工艺性能;Ё.П.Фисак等;《铝加工》;19870331;21，44-49 * |
| The Response of the Heat Affected Zone to Natural Aging in Friction Welded Al-Mg-Si-T6 Alloy;Abudaia, FB 等;《ACTA PHYSICA POLONICA A》;20140228;第125卷(第2期);208-210 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112410626A (zh) | 2021-02-26 |
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