CN103469033A - 一种车体用铝合金型材及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车体用铝合金型材及其制造方法,其各元素按质量百分比组成为:Si0.06-0.12、Fe0.15-0.25、Mn0.3-0.5、Mg1.4-1.8、Zn4.0-4.5、Cr0.2-0.3、Ni0.03-0.04、Zr0.12-0.16、Hf0.04-0.08、Re0.03-0.05、La0.04-0.08、Sm0.02-0.03、Pr0.015-0.025、Cu≤0.10、余量为铝。本发明铝合金型材综合性能优异,强度高,塑性好,抗应力腐蚀性好,具有良好的焊接和加工性能,焊接裂纹倾向性低,广泛应用于车体焊接材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种车体用铝合金型材及其制造方法,属于铝合金材料技术领域。
背景技术
铝合金由于其密度小、比强度和比刚度高、弹性好、抗冲击性能良好、耐腐蚀、耐磨、易表面着色、良好的加工成型性以及高的回收再生性等,使交通运输业对工业铝合金型材倍加关注。现交通运输车用铝合金型材大部需依赖进口,国产铝合金型材的抗应力腐蚀性、焊接性能以及机械强度还很难达到国外铝合金的标准。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种车体用铝合金型材及其制造方法,提高合金型材的抗应力腐蚀性、机械强度和焊接性能。
本发明采用的技术方案如下:
一种车体用铝合金型材,其特征在于:其各元素按质量百分比组成为:Si 0.06-0.12、Fe 0.15-0.25、Mn 0.3-0.5、Mg 1.4-1.8、Zn 4.0-4.5、Cr 0.2-0.3、Ni 0.03-0.04、Zr 0.12-0.16、Hf 0.04-0.08、Re 0.03-0.05、La 0.04-0.08、Sm 0.02-0.03、Pr 0.015-0.025、Cu≤0.10、余量为铝。
车体用铝合金型材的制造方法,其特征在于:按上述合金成分将配好的炉料投入熔炼炉,加热至750-780℃,待金属全部熔化,搅拌35-45分钟,检测合金成分并调整;然后加入精炼剂进行精炼,精炼温度为720-740℃,精炼时间为15-25分钟,精炼完毕后静置20-30分钟,扒渣后开始浇铸,铸造温度为730-750℃,铸造速度为70-80mm/min,冷却水流量为1600-1800 L/min;浇铸后升温至460-480℃,保温12-16小时,强风空冷至180-220℃再水冷至室温;然后将铸锭加热至490-510℃,用挤压机挤压成型,挤压速率为1-3mm/s;风冷型材表面温度至120-150℃后,放入0-3℃冰盐水中迅速降至50℃以下;然后将从盐水中取出的铝合金型材先以30-40℃/h升温至110-120℃,保温6-8h;然后以20-30℃/h升温至160-180℃,保温5-10h;再以40-60℃/h降温至60-70℃,保温8-12h;再以30-40℃/h升温至150-170℃,保温4-6h,最后以50-60℃/h降温至80-90℃,保温10-15h,出炉空冷至室温即得本发明铝合金型材。
所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:氯化钾 5-10、氯化钠8-12、氟化铝5-10、氮化镁8-12、硼化钛4-8、冰晶石 10-15、硅灰石4-8、膨润土3-5;b.将上述冰晶石、硅灰石、膨润土粉碎过300-400目筛,混合均匀后,加入2-3%的氮化铝、0.5-1%的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、1-2%的纳米碳、1-1.5%的硬脂酸锌,2000-3000rpm高速搅拌10-15min,取出烘干,在1200-1600℃下煅烧2-3h,然后水淬冷却,研碎,待用;c.将其余各原料加热至750-800℃,待其全部熔融后,澄清1-2h,将上面的澄清液倒入水中冷淬,得到破碎的颗粒,研细过200-400目筛,待用;d.将步骤b、c得到的物料混合搅拌即得所述精炼剂。
本发明精炼剂的脱杂质率在65-75%之间,去除合金液中的夹杂物及使夹杂物变性效果好、净化合金液提高了内部质量,气孔度降低1-2度,得到有效的控制。
本发明的有益效果:
本发明铝合金型材综合性能优异,强度高,塑性好,抗应力腐蚀性好,具有良好的焊接和加工性能,焊接裂纹倾向性低,广泛应用于车体焊接材料。
具体实施方式
一种车体用铝合金型材,其各元素按质量百分比组成为:Si 0.06-0.12、Fe 0.15-0.25、Mn 0.3-0.5、Mg 1.4-1.8、Zn 4.0-4.5、Cr 0.2-0.3、Ni 0.03-0.04、Zr 0.12-0.16、Hf 0.04-0.08、Re 0.03-0.05、La 0.04-0.08、Sm 0.02-0.03、Pr 0.015-0.025、Cu≤0.10、余量为铝。
车体用铝合金型材的制造方法:按上述合金成分将配好的炉料投入熔炼炉,加热至760℃,待金属全部熔化,搅拌45分钟,检测合金成分并调整;然后加入精炼剂进行精炼,精炼温度为730℃,精炼时间为20分钟,精炼完毕后静置30分钟,扒渣后开始浇铸,铸造温度为740℃,铸造速度为80mm/min,冷却水流量为1800 L/min;浇铸后升温至480℃,保温12小时,强风空冷至220℃再水冷至室温;然后将铸锭加热至510℃,用挤压机挤压成型,挤压速率为2mm/s;风冷型材表面温度至135℃后,放入3℃冰盐水中迅速降至50℃以下;然后将从盐水中取出的铝合金型材先以40℃/h升温至110℃,保温8h;然后以30℃/h升温至175℃,保温8h;再以50℃/h降温至60℃,保温10h;再以40℃/h升温至160℃,保温5h,最后以60℃/h降温至80℃,保温15h,出炉空冷至室温即得本发明铝合金型材。
所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量(kg)的原料:氯化钾10、氯化钠8、氟化铝8、氮化镁10、硼化钛6、冰晶石 10、硅灰石5、膨润土4;b.将上述冰晶石、硅灰石、膨润土粉碎过400目筛,混合均匀后,加入3%的氮化铝、0.8%的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、1.5%的纳米碳、1.5%的硬脂酸锌,2000rpm高速搅拌15min,取出烘干,在1500℃下煅烧2h,然后水淬冷却,研碎,待用;c.将其余各原料加热至760℃,待其全部熔融后,澄清2h,将上面的澄清液倒入水中冷淬,得到破碎的颗粒,研细过300目筛,待用;d.将步骤b、c得到的物料混合搅拌即得所述精炼剂。
所得的铝合金型材经检验力学性能为:抗拉强度374Mpa,屈服强度为258Mpa,伸长率为12.2%。
Claims (2)
1.一种车体用铝合金型材,其特征在于:其各元素按质量百分比组成为:Si 0.06-0.12、Fe 0.15-0.25、Mn 0.3-0.5、Mg 1.4-1.8、Zn 4.0-4.5、Cr 0.2-0.3、Ni 0.03-0.04、Zr 0.12-0.16、Hf 0.04-0.08、Re 0.03-0.05、La 0.04-0.08、Sm 0.02-0.03、Pr 0.015-0.025、Cu≤0.10、余量为铝。
2.如权利要求1所述的车体用铝合金型材的制造方法,其特征在于:按上述合金成分将配好的炉料投入熔炼炉,加热至750-780℃,待金属全部熔化,搅拌35-45分钟,检测合金成分并调整;然后加入精炼剂进行精炼,精炼温度为720-740℃,精炼时间为15-25分钟,精炼完毕后静置20-30分钟,扒渣后开始浇铸,铸造温度为730-750℃,铸造速度为70-80mm/min,冷却水流量为1600-1800 L/min;浇铸后升温至460-480℃,保温12-16小时,强风空冷至180-220℃再水冷至室温;然后将铸锭加热至490-510℃,用挤压机挤压成型,挤压速率为1-3mm/s;风冷型材表面温度至120-150℃后,放入0-3℃冰盐水中迅速降至50℃以下;然后将从盐水中取出的铝合金型材先以30-40℃/h升温至110-120℃,保温6-8h;然后以20-30℃/h升温至160-180℃,保温5-10h;再以40-60℃/h降温至60-70℃,保温8-12h;再以30-40℃/h升温至150-170℃,保温4-6h,最后以50-60℃/h降温至80-90℃,保温10-15h,出炉空冷至室温即得本发明铝合金型材;
所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:氯化钾 5-10、氯化钠8-12、氟化铝5-10、氮化镁8-12、硼化钛4-8、冰晶石 10-15、硅灰石4-8、膨润土3-5;b.将上述冰晶石、硅灰石、膨润土粉碎过300-400目筛,混合均匀后,加入2-3%的氮化铝、0.5-1%的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、1-2%的纳米碳、1-1.5%的硬脂酸锌,2000-3000rpm高速搅拌10-15min,取出烘干,在1200-1600℃下煅烧2-3h,然后水淬冷却,研碎,待用;c.将其余各原料加热至750-800℃,待其全部熔融后,澄清1-2h,将上面的澄清液倒入水中冷淬,得到破碎的颗粒,研细过200-400目筛,待用;d.将步骤b、c得到的物料混合搅拌即得所述精炼剂。
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