一種高強(qiáng)度鋁合金型材及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度鋁合金型材及其生產(chǎn)工藝，涉及建材領(lǐng)域，一種高強(qiáng)度鋁合金型材，按質(zhì)量百分比計，所述高強(qiáng)度鋁合金型材含有：Si 0.1%～0.4%、Mg 0.5%～0.8%、Fe 1%～3%、Cu 2%～4%、Mn 0.3%～0.5%、Zn 1%～2%、Cr 0.16%～0.22%、Ni 0.1%～0.3%、Ti 0.1%～0.2%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，大大增強(qiáng)了鋁合金型材的耐腐蝕性，提高了鋁合金型材表面的光澤度，表面無裂紋、起皮、氣泡，使得鋁合金型材具有合理的伸長性，提高了鋁合金型材的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和伸長性。
【專利說明】
一種高強(qiáng)度鋁合金型材及其生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及建材領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度鋁合金型材及其生產(chǎn)工藝?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著我國大規(guī)模的基建投資和工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，鋁型材全行業(yè)的產(chǎn)量和消費量迅猛增長，而我國也一躍成為世界上最大的鋁型材生產(chǎn)基地和消費市場，經(jīng)過長達(dá)近 10年的高速增長，我國鋁型材行業(yè)步入了新的發(fā)展階段，并展現(xiàn)出了諸多新的發(fā)展趨勢。 2012年國內(nèi)工業(yè)鋁型材市場需求將超過400萬噸。未來，鋁型材在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用空間將十分巨大，在我國現(xiàn)有的124個產(chǎn)業(yè)部門中，有113個部門使用鋁制品，比重為91%。鋁型材是一種較年輕的金屬材料，在20世紀(jì)初才開始工業(yè)應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)期間，鋁型材主要用于制造軍用飛機(jī)。戰(zhàn)后，由于軍事工業(yè)對鋁型材的需求量驟減，鋁工業(yè)界便著手開發(fā)民用鋁型材，使其應(yīng)用范圍由航空工業(yè)擴(kuò)展到建筑業(yè)、容器包裝業(yè)、交通運輸業(yè)、電力和電子工業(yè)、 機(jī)械制造業(yè)和石油化工等國民經(jīng)濟(jì)各部門，應(yīng)用到人們的日常生活當(dāng)中。現(xiàn)在，鋁型材的用量之多，范圍之廣，僅次于鋼鐵，成為第二大金屬材料?，F(xiàn)有技術(shù)下，很多鋁型材存在制作工藝復(fù)雜、成品率不尚、廣品質(zhì)量不穩(wěn)定等現(xiàn)象。
[0003]專利號CN 105200271 A公開了一種新型鋁型材的生產(chǎn)方法，其步驟如下:按照質(zhì)量百分比配料:(:112-5%，卩66-7%，]\1111-3%，]\^0.5%，？13〇.6%，2111-2%，511.1-1.3%，Ni 0.3%，Ti 0.2%，其余為A1，在高溫下熔煉6h?8h，得到鋁合金熔液;水平連鑄:連續(xù)擠壓:三級時效熱處理。
[0004]上述技術(shù)方案的工藝雖然工藝周期較短，但生產(chǎn)出的鋁合金型材耐腐蝕性及光澤度不夠，因此，需要設(shè)計出一種能夠解決以上問題的高強(qiáng)度鋁合金型材及其生產(chǎn)工藝。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的問題是提供一種高強(qiáng)度鋁合金型材及其生產(chǎn)工藝。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種高強(qiáng)度鋁合金型材，按質(zhì)量百分比計，所述高強(qiáng)度鋁合金型材含有:310.1%? 0.4%、Mg 0.5%?0.8%、Fe 1%?3%、Cu 2%?4%、Mn 0.3%?0.5%、Zn 1% ?2%、Cr 0.16% ? 0.22%、Ni 0.1%?0.3%、Ti 0.1%?0.2%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)。
[0007]優(yōu)選的，按質(zhì)量百分比計，所述高強(qiáng)度鋁合金型材含有Si 0.1%、Mg 0.5%、Fe 1%、 Cu 2%、Mn 0.3%、Zn l%、Cr 0.16%、Ni 0.1%、Ti 0.1%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)。
[0008]—種高強(qiáng)度鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，具體包括以下步驟: &.熔煉:按配方量將3丨0.1%?0.4%、]\%0.5%?0.8%小61%?3%、〇12%?4%、]\1110.3%?0.5%、Zn 1% ?2%、Cr 0.16% ?0.22%、Ni 0.1%?0.3%、Ti 0.1%?0.2%、余量的鋁加入到干燥的熔爐，在溫度為700°C?750°C的條件下熔煉6h?8h，得到合金混合熔液； b.過濾:將步驟a所得到的合金混合熔液進(jìn)行過濾，過濾掉合金混合熔液所混有的未熔化的雜質(zhì)，得到相對純凈的合金混合熔液；C.水平連鑄:將得到的鋁合金溶液進(jìn)行水平連鑄，在溫度為620°C?660°C的條件下進(jìn)行鑄棒，然后強(qiáng)度為〇.15Mpa?0.20Mpa、溫度為20°C?25°C的冷卻水進(jìn)行冷卻至 460°C?480°C，得到鋁棒，并清洗；d.擠壓:將擠壓模具預(yù)熱到440°C?460°C，模筒預(yù)熱到380°C?440°C，將步驟c 得到的鋁棒送入模筒中，將模筒放入擠壓模具內(nèi)，以擠壓壓力為ll〇N/mm2?120N/mm2、 擠壓擠壓轉(zhuǎn)速6-9r/min，模具入口圓角r=0.2-0.4mm，進(jìn)行擠壓，得到厚度為20mm? 30mm的鋁合金型材；e.淬火:將步驟d得到的鋁合金型材緩慢通過水溫為48°C?58°C的水槽內(nèi)進(jìn)行淬火處理；f.校直:將步驟e中淬火后的鋁合金型材進(jìn)行校直處理，得到成品鋁合金型材；g.退火爐三級時效熱處理:一級:溫度為l〇〇°C、進(jìn)行保溫10h，然后將鋁型材水冷至室溫；二級:溫度為180°C、進(jìn)行保溫lOOmin，然后將鋁型材空冷至室溫；三級:溫度為260°C、進(jìn)行保溫lOmin;h.冷卻:將步驟g中所得到的鋁合金型材取出冷卻至室溫。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟e中淬火溫度為53°C。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟b中采用石膏過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟d中擠壓得到的鋁合金型材的厚度為25_。[〇〇12]優(yōu)選的，步驟e中所述的水槽為活水循環(huán)水槽。
[0013]采用本發(fā)明的技術(shù)方案，大大增強(qiáng)了鋁合金型材的耐腐蝕性，提高了鋁合金型材表面的光澤度，表面無裂紋、起皮、氣泡，使得鋁合金型材具有合理的伸長性，本發(fā)明還對生產(chǎn)工藝流程中增加過濾這一步驟，還對連鑄、擠壓、淬火、退火這些工藝進(jìn)行了改進(jìn)，提高了鋁合金型材的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和伸長性。【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0015]實施例1:一種高強(qiáng)度鋁合金型材，按質(zhì)量百分比計，所述高強(qiáng)度鋁合金型材含有Si 0.l%、Mg 0.5%、Fe l%、Cu 2%、Mn 0.3%、Zn l%、Cr 0.16%、Ni 0.1%、Ti 0.1%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)。
[0016]—種高強(qiáng)度鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，具體包括以下步驟:a ?熔煉:按配方量將Si 0.1%、Mg 0.5%、Fe l%、Cu 2%、Mn 0.3%、Zn l%、Cr 0.16%、Ni 0.1%、Ti 0.1%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)加入到干燥的熔爐，在溫度為700°C的條件下熔煉7h，得到合金混合熔液；b.過濾:將步驟a所得到的合金混合熔液進(jìn)行過濾，過濾掉合金混合熔液所混有的未熔化的雜質(zhì)，得到相對純凈的合金混合熔液；c.水平連鑄:將得到的鋁合金溶液進(jìn)行水平連鑄，在溫度為640°C的條件下進(jìn)行鑄棒，然后強(qiáng)度為0.20Mpa、溫度為23°C的冷卻水進(jìn)行冷卻至470°C，得到鋁棒，并清洗；d.擠壓:將擠壓模具預(yù)熱到450°C，模筒預(yù)熱到40(TC，將步驟c得到的鋁棒送入模筒中，將模筒放入擠壓模具內(nèi)，以擠壓壓力為115N/mm2、擠壓擠壓轉(zhuǎn)速7r/min，模具入口圓角r=0.3mm，進(jìn)行擠壓，得到厚度為25mm的鋁合金型材；e.淬火:將步驟d得到的鋁合金型材緩慢通過水溫為55°C的水槽內(nèi)進(jìn)行淬火處理；f.校直:將步驟e中淬火后的鋁合金型材進(jìn)行校直處理，得到成品鋁合金型材；g.退火爐三級時效熱處理:一級:溫度為l〇〇°C、進(jìn)行保溫10h，然后將鋁型材水冷至室溫；二級:溫度為180°C、進(jìn)行保溫lOOmin，然后將鋁型材空冷至室溫；三級:溫度為260°C、進(jìn)行保溫lOmin;h.冷卻:將步驟g中所得到的鋁合金型材取出冷卻至室溫。[〇〇17]其中，所述步驟e中淬火溫度為53°C。
[0018]其中，所述步驟b中采用石膏過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾。
[0019]其中，所述步驟d中擠壓得到的鋁合金型材的厚度為25_。
[0020]其中，步驟e中所述的水槽為活水循環(huán)水槽。[〇〇21] 實施例2:一種高強(qiáng)度鋁合金型材，按質(zhì)量百分比計，所述高強(qiáng)度鋁合金型材含有:Si 0.4%、 Mg0.8%、Fe 3%、Cu 4%、Mn 0.5%、Zn 2%、Cr 0.22%、Ni 0.3%、Ti 0.2%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)。
[0022]—種高強(qiáng)度鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，具體包括以下步驟:a ?熔煉:按配方量將Si 0.4%、Mg0.8%、Fe 3%、Cu 4%、Mn 0.5%、Zn 2%、Cr 0.22%、Ni 0.3%、Ti 0.2%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)加入到干燥的熔爐，在溫度為750°C的條件下熔煉8h，得到合金混合熔液；b.過濾:將步驟a所得到的合金混合熔液進(jìn)行過濾，過濾掉合金混合熔液所混有的未熔化的雜質(zhì)，得到相對純凈的合金混合熔液；c.水平連鑄:將得到的鋁合金溶液進(jìn)行水平連鑄，在溫度為660°C的條件下進(jìn)行鑄棒，然后強(qiáng)度為0.20Mpa、溫度為25°C的冷卻水進(jìn)行冷卻至480°C，得到鋁棒，并清洗；d.擠壓:將擠壓模具預(yù)熱到460°C，模筒預(yù)熱到440°C，將步驟c得到的鋁棒送入模筒中，將模筒放入擠壓模具內(nèi)，以擠壓壓力為120 N/mm2、擠壓擠壓轉(zhuǎn)速9r/min，模具入口圓角0.4mm，進(jìn)行擠壓，得到厚度為30mm的錯合金型材；e.淬火:將步驟d得到的鋁合金型材緩慢通過水溫為58°C的水槽內(nèi)進(jìn)行淬火處理；f.校直:將步驟e中淬火后的鋁合金型材進(jìn)行校直處理，得到成品鋁合金型材；g.退火爐三級時效熱處理:一級:溫度為l〇〇°C、進(jìn)行保溫10h，然后將鋁型材水冷至室溫；二級:溫度為180°C、進(jìn)行保溫lOOmin，然后將鋁型材空冷至室溫；三級:溫度為260°C、進(jìn)行保溫10min;h.冷卻:將步驟g中所得到的鋁合金型材取出冷卻至室溫。[〇〇23]其中，所述步驟e中淬火溫度為53°C。
[0024]其中，所述步驟b中采用石膏過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾。
[0025]其中，所述步驟d中擠壓得到的鋁合金型材的厚度為25_。
[0026]其中，步驟e中所述的水槽為活水循環(huán)水槽。
[0027]實施例3: —種高強(qiáng)度鋁合金型材，按質(zhì)量百分比計，所述高強(qiáng)度鋁合金型材含有: Si 0.3%、Mg 0.6%、Fe 2%、Cu 3%、Mn 0.4%、Zn 1%、Cr 0.18%、Ni 0.2%、Ti 0.1%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)。
[0028]—種高強(qiáng)度鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，具體包括以下步驟:a ?熔煉:按配方量將Si 0.3%、Mg 0.6%、Fe 2%、Cu 3%、Mn 0.4%、Zn 1%、Cr 0.18%、Ni 0.2%、Ti 0.1%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)加入到干燥的熔爐，在溫度為700°C的條件下熔煉6h，得到合金混合熔液；b.過濾:將步驟a所得到的合金混合熔液進(jìn)行過濾，過濾掉合金混合熔液所混有的未熔化的雜質(zhì)，得到相對純凈的合金混合熔液；c.水平連鑄:將得到的鋁合金溶液進(jìn)行水平連鑄，在溫度為620°C的條件下進(jìn)行鑄棒，然后強(qiáng)度為〇.15Mpa、溫度為20°C的冷卻水進(jìn)行冷卻至460°C，得到鋁棒，并清洗；d.擠壓:將擠壓模具預(yù)熱到440°C，模筒預(yù)熱到380°C，將步驟c得到的鋁棒送入模筒中，將模筒放入擠壓模具內(nèi)，以擠壓壓力為ll〇N/mm2、擠壓擠壓轉(zhuǎn)速6r/min，模具入口圓角r=0.2mm，進(jìn)行擠壓，得到厚度為20mm的錯合金型材；e.淬火:將步驟d得到的鋁合金型材緩慢通過水溫為48°C的水槽內(nèi)進(jìn)行淬火處理；f.校直:將步驟e中淬火后的鋁合金型材進(jìn)行校直處理，得到成品鋁合金型材；g.退火爐三級時效熱處理:一級:溫度為l〇〇°C、進(jìn)行保溫10h，然后將鋁型材水冷至室溫；二級:溫度為180°C、進(jìn)行保溫lOOmin，然后將鋁型材空冷至室溫；三級:溫度為260°C、進(jìn)行保溫lOmin;h.冷卻:將步驟g中所得到的鋁合金型材取出冷卻至室溫。[〇〇29]其中，所述步驟e中淬火溫度為53°C。
[0030]其中，所述步驟b中采用石膏過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾。
[0031]其中，所述步驟d中擠壓得到的鋁合金型材的厚度為25_。[〇〇32]其中，步驟e中所述的水槽為活水循環(huán)水槽。
[0033]基于上述，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，大大增強(qiáng)了鋁合金型材的耐腐蝕性，提高了鋁合金型材表面的光澤度，表面無裂紋、起皮、氣泡，使得鋁合金型材具有合理的伸長性，本發(fā)明還對生產(chǎn)工藝流程中增加過濾這一步驟，還對連鑄、擠壓、淬火、退火這些工藝進(jìn)行了改進(jìn)，提高了鋁合金型材的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和伸長性。
[0034]顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高強(qiáng)度鋁合金型材，其特征在于，按質(zhì)量百分比計，所述高強(qiáng)度鋁合金型材含 有:Si 0.1%?0.4%、Mg 0.5%?0.8%、Fe 1%?3%、Cu 2%?4%、Mn 0.3%?0.5%、Zn 1% ? 2%、Cr 0.16%?0.22%、Ni 0.1%?0.3%、Ti 0.1%?0.2%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度鋁合金型材，其特征在于:按質(zhì)量百分比計，所述 高強(qiáng)度鋁合金型材含有Si 0.1%、Mg 0.5%、Fe l%、Cu 2%、Mn 0.3%、Zn l%、Cr 0.16%、Ni 0.1%、Ti 0.1%，余量為鋁及不可避免雜質(zhì)。3.—種生產(chǎn)權(quán)利要求1-2任意一項所述的高強(qiáng)度鋁合金型材的工藝，其特征在于，所述 生產(chǎn)工藝具體包括以下步驟:&.熔煉:按配方量將3丨0.1%?0.4%、]\%0.5%?0.8%小61%?3%、〇12%?4%、]\1110.3% ?0.5%、Zn 1% ?2%、Cr 0.16% ?0.22%、Ni 0.1%?0.3%、Ti 0.1%?0.2%、余量的鋁加 入到干燥的熔爐，在溫度為700°C?750°C的條件下熔煉6h?8h，得到合金混合熔液；b.過濾:將步驟a所得到的合金混合熔液進(jìn)行過濾，過濾掉合金混合熔液所混有的未 熔化的雜質(zhì)，得到相對純凈的合金混合熔液；c.水平連鑄:將得到的鋁合金溶液進(jìn)行水平連鑄，在溫度為620°C?660°C的條件下 進(jìn)行鑄棒，然后強(qiáng)度為〇.15Mpa?0.20Mpa、溫度為20°C?25°C的冷卻水進(jìn)行冷卻至 460°C?480°C，得到鋁棒，并清洗；d.擠壓:將擠壓模具預(yù)熱到440°C?460°C，模筒預(yù)熱到380°C?440°C，將步驟c 得到的鋁棒送入模筒中，將模筒放入擠壓模具內(nèi)，以擠壓壓力為ll〇N/mm2?120 N/mm2、 擠壓擠壓轉(zhuǎn)速6-9r/min，模具入口圓角r=0.2-0.4mm，進(jìn)行擠壓，得到厚度為20mm? 30mm的鋁合金型材；e.淬火:將步驟d得到的鋁合金型材緩慢通過水溫為48°C?58°C的水槽內(nèi)進(jìn)行淬火 處理；f.校直:將步驟e中淬火后的鋁合金型材進(jìn)行校直處理，得到成品鋁合金型材；g.退火爐三級時效熱處理:一級:溫度為l〇〇°C、進(jìn)行保溫10h，然后將鋁型材水冷至室溫；二級:溫度為180°C、進(jìn)行保溫lOOmin，然后將鋁型材空冷至室溫；三級:溫度為260°C、進(jìn)行保溫lOmin;h.冷卻:將步驟g中所得到的鋁合金型材取出冷卻至室溫。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高強(qiáng)度鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟e 中淬火溫度為53 °C。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高強(qiáng)度鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟b 中采用石膏過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高強(qiáng)度鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟d 中擠壓得到的鋁合金型材的厚度為25_。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高強(qiáng)度鋁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟e中所 述的水槽為活水循環(huán)水槽。
【文檔編號】C22F1/057GK106048343SQ201610476990
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】俞克波
【申請人】肥西縣碧濤建材有限公司