CN103469033A - 一种车体用铝合金型材及其制造方法 - Google Patents

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

一种车体用铝合金型材及其制造方法

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。