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(jì)，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(wú)裂紋、起皮、氣泡，使得鋁合金型材具有合理的伸長(zhǎng)性，提高了鋁合金型材的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和伸長(zhǎng)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。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)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(fèi)量迅猛增長(zhǎng)，而我國(guó)也一躍成為世界上最大的鋁型材生產(chǎn)基地和消費(fèi)市場(chǎng)，經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)近10年的高速增長(zhǎng)，我國(guó)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(shì)。2012年國(guó)內(nèi)工業(yè)鋁型材市場(chǎng)需求將超過400萬(wàn)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(guó)現(xiàn)有的124個(gè)產(chǎn)業(yè)部門中，有113個(gè)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(duì)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(yùn)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(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，應(yīng)用到人們的日常生活當(dāng)中?，F(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(hào)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:Cu 2-5% ,Fe6-7% ,Mn 1-3% ,Mg 0.5% ,Pb 0.6%, Zn 1-2% ,Si 1.1-1.3%,Ni 0.3%,Ti 0.2%，其余為Al，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(jí)時(shí)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(jì)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(shí)現(xiàn):
一種高強(qiáng)度鋁合金型材，按質(zhì)量百分比計(jì)，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%、Ζη 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(jì)，所述高強(qiáng)度鋁合金型材含有Si0.1%,Mg 0.5%,Fe 1%、Cu 2%、Mn 0.3%、Ζη 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:
a.熔煉:按配方量將Si0.1%?0.4%、Mg 0.5%?0.8%、Fe 1%?3%、Cu 2%?4%、Mn 0.3%?0.5%、Ζη 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(duì)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0.15Mpa?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llON/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(jí)時(shí)效熱處理:
一級(jí):溫度為100°C、進(jìn)行保溫1h，然后將鋁型材水冷至室溫；
二級(jí):溫度為180°C、進(jìn)行保溫lOOmin，然后將鋁型材空冷至室溫；
三級(jí):溫度為260°C、進(jìn)行保溫1min;
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_。
[0012]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(wú)裂紋、起皮、氣泡，使得鋁合金型材具有合理的伸長(zhǎng)性，本發(fā)明還對(duì)生產(chǎn)工藝流程中增加過濾這一步驟，還對(duì)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(zhǎng)性。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本發(fā)明實(shí)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(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0015]實(shí)施例1:
一種高強(qiáng)度鋁合金型材，按質(zhì)量百分比計(jì)，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Si0.1%、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(duì)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115~_12、擠壓擠壓轉(zhuǎn)速7^1^11，模具入口圓角r=0.3mm，進(jìn)行擠壓，得到厚度為25_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(jí)時(shí)效熱處理:
一級(jí):溫度為100°C、進(jìn)行保溫1h，然后將鋁型材水冷至室溫；
二級(jí):溫度為180°C、進(jìn)行保溫lOOmin，然后將鋁型材空冷至室溫；
三級(jí):溫度為260°C、進(jìn)行保溫1min;
h.冷卻:將步驟g中所得到的鋁合金型材取出冷卻至室溫。
[0017]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。
[0021]實(shí)施例2:
一種高強(qiáng)度鋁合金型材，按質(zhì)量百分比計(jì)，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%、Ζη 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Si0.4%、Mg0.8%、Fe 3%、Cu 4%、Mn 0.5%、Ζη 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Sh，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(duì)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0.4_，進(jìn)行擠壓，得到厚度為30_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(jí)時(shí)效熱處理:
一級(jí):溫度為100°C、進(jìn)行保溫1h，然后將鋁型材水冷至室溫；
二級(jí):溫度為180°C、進(jìn)行保溫lOOmin，然后將鋁型材空冷至室溫；
三級(jí):溫度為260°C、進(jìn)行保溫1min;
h.冷卻:將步驟g中所得到的鋁合金型材取出冷卻至室溫。
[0023]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(shí)施例3:—種高強(qiáng)度鋁合金型材，按質(zhì)量百分比計(jì)，所述高強(qiáng)度鋁合金型材含有:Si 0.3%^Mg 0.6%^Fe 2%、Cu 3%、Μη 0.4%、Ζη 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Si0.3%^Mg 0.6%^Fe 2%、Cu 3%、Μη 0.4%、Ζη 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(duì)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0.15Mpa、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llON/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的招合金型材；
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(jí)時(shí)效熱處理:
一級(jí):溫度為100°C、進(jìn)行保溫1h，然后將鋁型材水冷至室溫；
二級(jí):溫度為180°C、進(jìn)行保溫lOOmin，然后將鋁型材空冷至室溫；
三級(jí):溫度為260°C、進(jìn)行保溫1min;
h.冷卻:將步驟g中所得到的鋁合金型材取出冷卻至室溫。
[0029]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_。
[0032]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(wú)裂紋、起皮、氣泡，使得鋁合金型材具有合理的伸長(zhǎng)性，本發(fā)明還對(duì)生產(chǎn)工藝流程中增加過濾這一步驟，還對(duì)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(zhǎng)性。
[0034]顯然本發(fā)明具體實(shí)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(shí)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(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(jì)，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%、Ζη 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(jì)，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%、Ni0.1%,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(xiàng)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: a.熔煉:按配方量將Si0.1%?0.4%、Mg 0.5%?0.8%、Fe 1%?3%、Cu 2%?4%、Mn 0.3%?0.5%、Ζη 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(duì)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0.15Mpa?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110N/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(jí)時(shí)效熱處理: 一級(jí):溫度為100°C、進(jìn)行保溫1h，然后將鋁型材水冷至室溫； 二級(jí):溫度為180°C、進(jìn)行保溫lOOmin，然后將鋁型材空冷至室溫； 三級(jí):溫度為260°C、進(jìn)行保溫1min; 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(hào)】C22C21/18GK106048344SQ201610501575
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】劉伍
【申請(qǐng)人】合肥慧林建材有限公司