CN111778462B - 一种高韧性铝合金型材热处理工艺 - Google Patents
一种高韧性铝合金型材热处理工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111778462B CN111778462B CN202010688770.5A CN202010688770A CN111778462B CN 111778462 B CN111778462 B CN 111778462B CN 202010688770 A CN202010688770 A CN 202010688770A CN 111778462 B CN111778462 B CN 111778462B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- aluminum
- treatment
- alloy
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高韧性铝合金型材热处理工艺,涉及铝型材加工技术领域。本发明包括以下步骤SS001:配料、按照以下合金组分及质量百分比配制合金原料,SS002:熔铸、将配制好的合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼,熔炼完成后将其浇铸为铝棒;SS003:匀质处理、将熔铸得到的铝棒放入均质炉中进行均质化热处理,加热至490℃‑495℃,并保温24小时,接着空冷至290℃‑310℃,再水冷至常温。本发明通过双级时效处理和再时效回归处理条件的优化,一方面能够有效提高铝合金型材成型后抗拉伸强度、屈服度和拉伸率等综合性能,另一方面该处理工艺能够根据合金材料成分差异,对处理条件做出最优化调整。
Description
技术领域
本发明属于铝型材加工技术领域,特别是涉及一种高韧性铝合金型材热处理工艺。
背景技术
铝是继钢之后当今在工业生产和日常生活中使用最多的金属结构材料,铝材具有良好的材料性能,强度适宜、化学稳定性好、易于保持清洁、导电率高,辐射性能良好,适合于阳极氧化,且容易加工。
随着时代的进步,人们对铝合金的要求也越来越高,不仅要保持原有的轻质的特点,同时还要具有一定的强度,尤其是在汽车零部件和工业的生产上,更是需要多功能性,金属合金由于其成分和内部原子排列的变化,会带来不同的缺陷,如具备轻质,耐腐蚀,但强度不够,热处理是提升铝合金型材强度的有效手段,但由于铝合金型材的成分差异,热处理的步骤也不同,目前的热处理大多采用一级固溶处理和一级或者二级时效处理,一级固溶处理若要将过剩相充分溶解,需要高的温度,耗能大,时间长,增加处理成本,一级和二级的时效处理由于直接采用较高温度进行处理,不利于各相态的相互转化和脱溶的均匀进行,造成合金机械性能的不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高韧性铝合金型材热处理工艺,通过处理条件的优化及处理工艺的改变,解决了现有的铝合金型材热处理工艺处理效果差的问题。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明为一种高韧性铝合金型材热处理工艺,包括以下步骤:
SS001:配料,按照以下合金组分及质量百分比配制合金原料,Si:0.04%-0.2%,Fe:0.1%-0.5%,Cu:0.02%-2%,Mn:0.03%-0.4%,Mg:1.47%-3%,Cr:0.02%-0.15%,Zn:4.7%-6.5%,Ti:0.02%-0.05%,Ag:0.2%-0.5%,稀土:0.15%-0.3%,Ni:0.05%-0.2%,Al:余量;
SS002:熔铸,将配制好的合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼,熔炼完成后将其浇铸为铝棒;
SS003:匀质处理,将熔铸得到的铝棒放入均质炉中进行均质化热处理,加热至490℃-495℃,并保温24小时,接着空冷至290℃-310℃,再水冷至常温,其中水冷时间≤15秒,其中水冷模式为高压水喷淋冷却模式;
SS004:挤压,将上述匀质处理后的铝棒送入挤压机的挤压筒中进行挤压,得到铝合金型材,其中,挤压前铝棒加热温度为300℃-620℃,挤压筒加热温度为410℃-430℃,挤压模具加热温度为470℃-490℃,挤压速度为4m/min-5m/min;挤压结束后,水冷至30℃-35℃;
SS005:强化固溶处理,将挤压成型完毕的型材自由升温至490℃,保温0.25小时,再以5℃/h的速度升至507℃,保温20分钟;
SS006:冷却处理,冷水淬火,冷却水温为30°,冷却时间为≤5秒,其中水冷模式为高压水喷淋冷却模式;
SS007:一级时效处理,将挤压得到的铝合金型材在淬火炉中先进行一级时效热处理,时效温度为105℃-115℃,时效时间为7小时-10小时;
SS008:二级时效处理,一级时效处理完毕后,将淬火炉中的温度升温至145℃-155℃,当达指定温度后,恒温保持7小时-16小时;
SS009、回归再时效处理,二级时效处理完毕后将处理完毕后的铝型材先进行回归处理,回归处理的回归温度为120℃,回归时间为22小时,回归时间到达后,将温度升至200℃,该温度时,处理时间为5min,5min后将温度再回归至120℃,时间为30小时,30小时后,继而完成回归再处理过程,回归处理完毕后,随炉冷却至室温。
优选的,所述SS009步骤中的温度回归方法为向炉内灌输二氧化碳;所述温度回归时的降温速度为5℃/min-40℃/min。
优选的,所述SS002步骤中熔炼炉的熔炼温度为720℃-770℃;合金原料经高温熔化后,进行除气、除渣处理;将所得铝液放入转水包后,应按铝液重量的0.15%加入块状精炼剂,使并用钟罩将块状精炼剂压入距包底15厘米位置,慢慢移动,精炼15分钟-20分钟使精炼剂与铝液充分反应,反应完成后,将除渣剂按铝液重量的0.15%-0.25%加入处理装置中,并通过精炼气体将除渣剂吹入合金液中慢慢搅拌,搅拌完成后,静置15分钟进行扒渣,扒渣完成后,再浇铸成铝棒。
优选的,所述SS002步骤中精炼气体中氮气的纯度≥90%、其余量为Cl2、CCl4或SF6;所述除渣剂与合金液的搅拌时间为10分钟-15分钟;所述铝液浇铸成铝棒时铝液的温度为730℃。
优选的,所述SS004步骤中铝材成型完毕后,应对成型完毕的铝材进行拉伸矫直和锯切处理,拉伸矫直时,铝合金型材的拉伸伸长量为2%-3%;处理完毕后的铝材方可进入SS005步骤。
优选的,所述SS008步骤中,淬火炉的升温速度为2℃/min-12℃/min;所述SS002步骤中所采用的精炼剂为六氯乙烷。
优选的,所述SS007和SS008步骤中所采用的淬火液位PAG淬火液;所述SS002步骤中的除气方法为DDF旋转喷涂除气法。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明通过双级时效处理和再时效回归处理条件的优化,一方面能够有效提高铝合金型材成型后抗拉伸强度、屈服度和拉伸率等综合性能,另一方面该处理工艺能够根据合金材料成分差异,对处理条件做出最优化调整,继而能够使合金型材得到对应的最佳性能。
2、本发明将双级时效固溶处理和回归再时效处理相结合,双级固溶时效处理有利于提高空位能与固溶体的均匀结合,为时效处理过程中溶质通过空位机制扩散,簇聚和形成沉淀相析出提供基础,从而提升热处理的均匀性,克服现有技术中单级固溶处理和时效处理的带来材料性能的不足。
3、本发明通过在合金原料中加入Ag和稀土元素,一方面能够抑制基体合金中GP区的析出,加速时效过程,提高合金的硬化能力,降低合金中夹杂物含量,另一方面能够起净化作用,降低液态铝合金的表面张力,提高流动性,稀土金属同时能够起到金属调质、细化晶粒、提高再结晶程度、提高铝合金的抗氧化和抗高温耐腐蚀能力、改善铝合金的韧性和耐磨性效果。
4、本发明通过采用高压冷却水喷淋冷却模式,能够不断击破被冷却物与冷却水反应而产生的表面保护膜,通过保护膜的不断去除,继而使被冷却物与冷却液之间能够不间断接触,通过冷却液与被冷却物接触时间和接触面积的延长,从而能够有效提高该装置和该处理工艺在型材加工时的降温和冷却速率。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种高韧性铝合金型材热处理工艺的流程图;
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
参阅图1,本发明为一种高韧性铝合金型材热处理工艺,包括以下步骤:
SS001:配料,按照以下合金组分及质量百分比配制合金原料,Si:0.05%,Fe:0.2%,Cu:1.6%,Mn:0.35%,Mg:2.9%,Cr:0.18%,Zn:4.7%,Ti:0.025%,Ag:0.2%,稀土:0.15%,Ni:0.05%,Al:余量,对比传统的配料方案,本工艺加入了Ag、稀土和Ni,通过Ag材料的增加,能够抑制基体合金中GP区的析出,加速时效过程,提高合金的硬化能力,稀土与氢结合,形成LaH、CeH、LaH脱氧降低合金中夹杂物含量,起净化作用,降低液态铝合金的表面张力,提高流动性,稀土金属同时能够起到金属净化、调质、细化晶粒、提高再结晶程度、提高铝合金的抗氧化和抗高温耐腐蚀能力、改善铝合金的韧性和耐磨性效果;
SS002:熔铸,将配制好的合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼,熔炼完成后将其浇铸为铝棒,根据生产条件的不同也可将其加工为铝锭;
SS003:匀质处理,将熔铸得到的铝棒放入均质炉中进行均质化热处理,加热至495℃,并保温24小时,接着空冷至290℃,再水冷至常温,其中水冷时间≤15秒,其中水冷模式为高压水喷淋冷却模式;
SS004:挤压,将上述匀质处理后的铝棒送入挤压机的挤压筒中进行挤压,得到铝合金型材,其中,挤压前铝棒加热温度为500℃,挤压筒加热温度为420℃,挤压模具加热温度为480℃,挤压速度为5m/min;挤压结束后,水冷至30℃;
SS005:强化固溶处理,将挤压成型完毕的型材自由升温至490℃,保温0.25小时,再以5℃/h的速度升至507℃,保温20分钟,强化固溶能够减小和消除合金中粗大的第二相,使合金组织更加匀匀,从而提高了合金的力学性能,传统的固溶处理温度为500℃,保温时间为12h,经科学实验表明,传统固溶处理方法处理后的合金抗拉强度及屈服度分别为483MPa和414MPa,而采用强化固溶方法处理的铝合金其抗拉强度及屈服度可调高至531MPa和471MPa,因而对比传统的处理方法,该本工艺显著提高了铝合金的抗拉强度及屈服度,同时通过强化固溶处理能够有效溶解铝合金中至室温下超量存在的合金元素;
SS006:冷却处理,冷水淬火,冷却水温为30°,冷却时间在5秒内,其中水冷模式为高压水喷淋冷却模式;
SS007:一级时效处理,将挤压得到的铝合金型材在淬火炉中先进行一级时效热处理,时效温度为115℃,时效时间为7小时,经实验表明,该种条件下所处理出的铝合金型材其极限抗拉强度能够提高至569MPa,电导率提高至17.9MS/m,伸长率则能保持在11.9%,且该种处理条件下,基体析出相极为细小且呈弥散分布,这种强化相以GP区为主,这也就保证了第一级时效后合金具有较高的强度,另外晶界有连续分布的细小沉淀相出现,未见明显的晶间无析出带存在;
SS008:二级时效处理,一级时效处理完毕后,将淬火炉中的温度升温至155℃,当达指定温度后,恒温保持17小时,合金经第二级时效处理后,晶界析出相已不再连续,而是呈离散分布,晶间无析出带更加明显,晶界析出相也逐渐粗化,呈明显的不连续分布,并且,随着第二级时效温度的增加,合金的GP区逐渐消失,第二级时效温度升高而导致的晶内析出相形态和尺寸的变化,是合金强度性能变化的主要原因;
一级时效处理和二级时效处理的目的是使析出相为均匀的GP区,并为二级时效形成均匀过渡相及稳定相提供均匀形核的条件,若一级时效温度过高,GP区不稳定会被溶解,不利于过渡相及稳定相的形成,二级时效温度过高,则会引起析出相的粗大,并产生较宽的无沉淀析出带,传统的二级时效温度高于150℃,其时间为12h,经科学实验表明,上述条件下所形成的合金抗拉伸强度为532MPa,屈服度为430MPa-444MPa,而采用本技术方案的二级时效条件合金抗拉伸强度提高至539MPa,屈服度则提高至466MPa;
SS009、回归再时效处理,二级时效处理完毕后将处理完毕后的铝型材先进行回归处理,回归处理的回归温度为120℃,回归时间为22小时,回归时间到达后,将温度升至200℃,该温度时,处理时间为5min,5min后将温度再回归至120℃,时间为30小时,30小时后,继而完成回归再处理过程,回归处理完毕后,随炉冷却至室温,通过采用长时间低温再回归工艺,提高了合金抗拉强度,但不会降低合金的导电率,且经科学实验表明,经过该种处理工艺的增加,能够有效提高合金的应力和腐蚀抗力,同时能够用有效提高其结构强度。
进一步的,所述SS009步骤中的温度回归方法为向炉内灌输二氧化碳;所述温度回归时的降温速度为25℃/min。
进一步的,所述SS002步骤中熔炼炉的熔炼温度为740℃;合金原料经高温熔化后,进行除气、除渣处理;将所得铝液放入转水包后,应按铝液重量的0.15%加入块状精炼剂,使并用钟罩将块状精炼剂压入距包底15厘米位置,慢慢移动,精炼15分钟-20分钟使精炼剂与铝液充分反应,反应完成后,将除渣剂按铝液重量的0.2%加入处理装置中,并通过精炼气体将除渣剂吹入合金液中慢慢搅拌,搅拌完成后,静置15分钟进行扒渣,扒渣完成后,再浇铸成铝棒,除气、除渣处理步骤的作用在于提高熔体的纯洁度。
进一步的,所述SS002步骤中精炼气体中氮气的纯度≥90%、其余量为Cl2、CCl4或SF6,通过上述成分设置,能够有效去除熔体中的碱金属和碱土元素,所述除渣剂与合金液的搅拌时间为10分钟;所述铝液浇铸成铝棒时铝液的温度为730℃。
进一步的,其中SS003和SS006步骤中采用的水冷模式均为高压水喷淋冷却模式,传统的水冷模式为静态水冷却模式,该种冷却模式下,被冷却物与冷却水之间容易产生保护膜,由于保护膜的存在会降低该装置的冷却降温速率,而通过高压喷淋,则能够不断击破被冷却物表面的保护膜,继而使被冷却物与冷却液之间不断接触,从而能够有效提高该装置的降温和冷却速率。
进一步的,所述SS004步骤中铝材成型完毕后,应对成型完毕的铝材进行拉伸矫直和锯切处理,拉伸矫直时,铝合金型材的拉伸伸长量为2%;处理完毕后的铝材方可进入SS005步骤。
进一步的,所述SS008步骤中,淬火炉的升温速度为8℃/min;所述SS002步骤中所采用的精炼剂为六氯乙烷。
进一步的,所述SS007和SS008步骤中所采用的淬火液位PAG淬火液;所述SS002步骤中的除气方法为DDF旋转喷涂除气法。
实施例二
本发明还提供一种技术方案,参阅图1,本发明为一种高韧性铝合金型材热处理工艺,包括以下步骤:
SS001:配料,按照以下合金组分及质量百分比配制合金原料,Si:0.06%,Fe:0.2%,Cu:0.02%,Mn:0.3%,Mg:1.5%,Cr:0.1%,Zn:4.7%,Ti:0.045%,Ag:0.2%,稀土:0.15%,Ni:0.05%,Al:
余量,与实施例一相比,该种配料方案降低了Cu、Mn、Mg、Cr的比例,提高了Si、Ti的比例,通过上述比例的改变继而改善和改变了本技术方案中合金性能,Si、Ti元素的增加,提高了该合金的硬度和塑性形变能力;
对比传统的配料方案,本工艺加入了Ag、稀土和Ni,通过Ag材料的增加,能够抑制基体合金中GP区的析出,加速时效过程,提高合金的硬化能力,稀土与氢结合,形成LaH、CeH、LaH脱氧降低合金中夹杂物含量,起净化作用,降低液态铝合金的表面张力,提高流动性,稀土金属同时能够起到金属净化、调质、细化晶粒、提高再结晶程度、提高铝合金的抗氧化和抗高温耐腐蚀能力、改善铝合金的韧性和耐磨性效果;
SS002:熔铸,将配制好的合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼,熔炼完成后将其浇铸为铝棒,根据生产条件的不同也可将其加工为铝锭;
SS003:匀质处理,将熔铸得到的铝棒放入均质炉中进行均质化热处理,加热至490℃,并保温24小时,接着空冷至310℃,再水冷至常温,其中水冷时间≤15秒,其中水冷模式为高压水喷淋冷却模式,与实施例一相比,该种处理条件下,能够降低处理时的能源损耗,加快该装置的处理时间;
SS004:挤压,将上述匀质处理后的铝棒送入挤压机的挤压筒中进行挤压,得到铝合金型材,其中,挤压前铝棒加热温度为400℃,挤压筒加热温度为410℃,挤压模具加热温度为470℃,挤压速度为4m/min;挤压结束后,水冷至35℃;与实施例一相比,该种处理条件下,能够降低处理时的能源损耗,加快该装置的处理时间;
SS005:强化固溶处理,将挤压成型完毕的型材自由升温至490℃,保温0.25小时,再以5℃/h的速度升至507℃,保温20分钟,强化固溶能够减小和消除合金中粗大的第二相,使合金组织更加匀匀,从而提高了合金的力学性能,传统的固溶处理温度为500℃,保温时间为12h,经科学实验表明,传统固溶处理方法处理后的合金抗拉强度及屈服度分别为483MPa和414MPa,而采用强化固溶方法处理的铝合金其抗拉强度及屈服度可调高至531MPa和471MPa,因而对比传统的处理方法,该本工艺显著提高了铝合金的抗拉强度及屈服度,同时通过强化固溶处理能够有效溶解铝合金中至室温下超量存在的合金元素;
SS006:冷却处理,冷水淬火,冷却水温为30°,冷却时间在5秒内,其中水冷模式为高压水喷淋冷却模式;
SS007:一级时效处理,将挤压得到的铝合金型材在淬火炉中先进行一级时效热处理,时效温度为105℃,时效时间为10小时,经实验表明,该种条件下所处理出的铝合金型材其极限抗拉强度能够提高至480MPa,屈服度为451MPa,伸长率则能保持在8.4%,且该种处理条件下,基体析出相较小,呈断续分布,无沉淀,析出带较窄;
SS008:二级时效处理,一级时效处理完毕后,将淬火炉中的温度升温至145℃,当达指定温度后,恒温保持10小时,合金经第二级时效处理后,晶界析出相已不再连续,而是呈离散分布,晶间无析出带更加明显,晶界析出相也逐渐粗化,呈明显的不连续分布,并且,随着第二级时效温度的增加,合金的GP区逐渐消失,第二级时效温度升高而导致的晶内析出相形态和尺寸的变化,是合金强度性能变化的主要原因;
一级时效温度、二级时效温度和一级时效时间对合金的性能影响显著,而二级时效时间影响较小.合金经过上述条件下的双级时效处理后,晶内析出相弥散分布,晶界上有细小的析出相断续分布,无沉淀析出带较窄,具有较好的综合性能,上述条件下所形成的合金抗拉伸强度为480MPa,屈服度为451MPa,伸长率为8.4%;
SS009、回归再时效处理,二级时效处理完毕后将处理完毕后的铝型材先进行回归处理,回归处理的回归温度为120℃,回归时间为22小时,回归时间到达后,将温度升至200℃,该温度时,处理时间为5min,5min后将温度再回归至120℃,时间为30小时,30小时后,继而完成回归再处理过程,回归处理完毕后,随炉冷却至室温,通过采用长时间低温再回归工艺,提高了合金抗拉强度,但不会降低合金的导电率,且经科学实验表明,经过该种处理工艺的增加,能够有效提高合金的应力和腐蚀抗力,同时能够用有效提高其结构强度。
进一步的,所述SS009步骤中的温度回归方法为向炉内灌输二氧化碳;所述温度回归时的降温速度为40℃/min,与实施例一相比,该种技术方案能够有效降低本技术方案中的处理时间。
进一步的,所述SS002步骤中熔炼炉的熔炼温度为740℃;合金原料经高温熔化后,进行除气、除渣处理;将所得铝液放入转水包后,应按铝液重量的0.15%加入块状精炼剂,使并用钟罩将块状精炼剂压入距包底15厘米位置,慢慢移动,精炼15分钟-20分钟使精炼剂与铝液充分反应,反应完成后,将除渣剂按铝液重量的0.2%加入处理装置中,并通过精炼气体将除渣剂吹入合金液中慢慢搅拌,搅拌完成后,静置15分钟进行扒渣,扒渣完成后,再浇铸成铝棒,除气、除渣处理步骤的作用在于提高熔体的纯洁度。
进一步的,所述SS002步骤中精炼气体中氮气的纯度≥90%、其余量为Cl2、CCl4或SF6,通过上述成分设置,能够有效去除熔体中的碱金属和碱土元素,所述除渣剂与合金液的搅拌时间为10分钟;所述铝液浇铸成铝棒时铝液的温度为730℃。
进一步的,其中SS003和SS006步骤中采用的水冷模式均为高压水喷淋冷却模式,传统的水冷模式为静态水冷却模式,该种冷却模式下,被冷却物与冷却水之间容易产生保护膜,由于保护膜的存在会降低该装置的冷却降温速率,而通过高压喷淋,则能够不断击破被冷却物表面的保护膜,继而使被冷却物与冷却液之间不断接触,从而能够有效提高该装置的降温和冷却速率。
进一步的,所述SS004步骤中铝材成型完毕后,应对成型完毕的铝材进行拉伸矫直和锯切处理,拉伸矫直时,铝合金型材的拉伸伸长量为2%;处理完毕后的铝材方可进入SS005步骤。
进一步的,所述SS008步骤中,淬火炉的升温速度为2℃/min;所述SS002步骤中所采用的精炼剂为六氯乙烷。
进一步的,所述SS007和SS008步骤中所采用的淬火液位PAG淬火液;所述SS002步骤中的除气方法为DDF旋转喷涂除气法。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种高韧性铝合金型材热处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
SS001:配料,按照以下合金组分及质量百分比配制合金原料,Si:0.04%-0.2%,Fe:0.1%-0.5%,Cu:0.02%-2%,Mn:0.03%-0.4%,Mg:1.47%-3%,Cr:0.02%-0.15%,Zn:4.7%-6.5%,Ti:0.02%-0.05%,Ag:0.2%-0.5%,稀土:0.15%-0.3%,Ni:0.05%-0.2%,Al:余量;
SS002:熔铸,将配制好的合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼,熔炼完成后将其浇铸为铝棒;
SS003:匀质处理,将熔铸得到的铝棒放入均质炉中进行均质化热处理,加热至490℃-495℃,并保温24小时,接着空冷至290℃-310℃,再水冷至常温,其中水冷时间≤15秒,其中水冷模式为高压水喷淋冷却模式;
SS004:挤压,将上述匀质处理后的铝棒送入挤压机的挤压筒中进行挤压,得到铝合金型材,其中,挤压前铝棒加热温度为300℃-620℃,挤压筒加热温度为410℃-430℃,挤压模具加热温度为470℃-490℃,挤压速度为4m/min-5m/min;挤压结束后,水冷至30℃-35℃;
SS005:强化固溶处理,将挤压成型完毕的型材自由升温至490℃,保温0.25小时,再以5℃/h的速度升至507℃,保温20分钟;
SS006:冷却处理,冷水淬火,冷却水温为30℃,冷却时间为≤5秒,其中水冷模式为高压水喷淋冷却模式;
SS007:一级时效处理,将挤压得到的铝合金型材在淬火炉中先进行一级时效热处理,时效温度为105℃-115℃,时效时间为7小时-10小时;
SS008:二级时效处理,一级时效处理完毕后,将淬火炉中的温度升温至145℃-155℃,当达指定温度后,恒温保持7小时-16小时;
SS009、回归再时效处理,二级时效处理完毕后将处理完毕后的铝型材先进行回归处理,回归处理的回归温度为120℃,回归时间为22小时,回归时间到达后,将温度升至200℃,该温度时,处理时间为5min,5min后将温度再回归至120℃,时间为30小时,30小时后,继而完成回归再处理过程,回归处理完毕后,随炉冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性铝合金型材热处理工艺,其特征在于,所述SS009步骤中的温度回归方法为向炉内灌输二氧化碳;所述温度回归时的降温速度为5℃/min-40℃/min。
3.根据权利要求1所述的一种高韧性铝合金型材热处理工艺,其特征在于,所述SS002步骤中熔炼炉的熔炼温度为720℃-770℃;合金原料经高温熔化后,进行除气、除渣处理;将所得铝液放入转水包后,应按铝液重量的0.15%加入块状精炼剂,使并用钟罩将块状精炼剂压入距包底15厘米位置,慢慢移动,精炼15分钟-20分钟使精炼剂与铝液充分反应,反应完成后,将除渣剂按铝液重量的0.15%-0.25%加入处理装置中,并通过精炼气体将除渣剂吹入合金液中慢慢搅拌,搅拌完成后,静置15分钟进行扒渣,扒渣完成后,再浇铸成铝棒。
4.根据权利要求1所述的一种高韧性铝合金型材热处理工艺,其特征在于,所述SS004步骤中铝材成型完毕后,应对成型完毕的铝材进行拉伸矫直和锯切处理,拉伸矫直时,铝合金型材的拉伸伸长量为2%-3%;处理完毕后的铝材方可进入SS005步骤。
5.根据权利要求1所述的一种高韧性铝合金型材热处理工艺,其特征在于,所述SS008步骤中,淬火炉的升温速度为2℃/min-12℃/min;所述SS002步骤中所采用的精炼剂为六氯乙烷。
6.根据权利要求1所述的一种高韧性铝合金型材热处理工艺,其特征在于,所述SS007和SS008步骤中所采用的淬火液位PAG淬火液;所述SS002步骤中的除气方法为DDF旋转喷涂除气法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010688770.5A CN111778462B (zh) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | 一种高韧性铝合金型材热处理工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010688770.5A CN111778462B (zh) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | 一种高韧性铝合金型材热处理工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111778462A CN111778462A (zh) | 2020-10-16 |
CN111778462B true CN111778462B (zh) | 2021-04-23 |
Family
ID=72763186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010688770.5A Active CN111778462B (zh) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | 一种高韧性铝合金型材热处理工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111778462B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112725646A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 亚太轻合金(南通)科技有限公司 | 铝硅合金及其制备方法 |
CN112853238A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 沈阳鼓风机集团股份有限公司 | 一种叶轮用耐热铝合金的热处理方法 |
CN114378127A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-04-22 | 江苏伟业铝材有限公司 | 一种铝型材挤压成型工艺 |
CN114293041A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 四川齐飞新材料科技有限公司 | 一种高品质铝合金工业型材的加工工艺 |
CN114908304A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-16 | 江苏亚太航空科技有限公司 | 一种提升铝合金强度及热稳定性的时效工艺 |
CN118127390B (zh) * | 2024-04-30 | 2024-07-12 | 华劲新材料研究院(广州)有限公司 | 一种压铸铝合金及其制备方法和阳极氧化的应用 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101792891B (zh) * | 2010-04-28 | 2011-04-27 | 中南大学 | 一种Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的时效处理工艺 |
CN107022725B (zh) * | 2017-04-20 | 2019-03-29 | 北京科技大学 | 一种提高时效强化型Al-Mg-Zn合金晶间腐蚀性能的热处理工艺 |
CN109055875A (zh) * | 2018-10-27 | 2018-12-21 | 安徽创弘精密机械有限公司 | 一种提高铝合金型材强度的热处理工艺 |
-
2020
- 2020-07-16 CN CN202010688770.5A patent/CN111778462B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111778462A (zh) | 2020-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111778462B (zh) | 一种高韧性铝合金型材热处理工艺 | |
CN108220766B (zh) | 一种Cr-V系热作模具钢及其制备方法 | |
CN110983125B (zh) | 一种6系铝合金模板及其生产工艺 | |
CN110066904B (zh) | 一种高强度高韧性轻量化工具钢及其制备方法 | |
CN110629086A (zh) | 一种用于5g通讯基站壳体的压铸铝合金材料及其制备方法 | |
CN108453222B (zh) | 一种铜基弹性合金薄带的减量化制备方法 | |
CN109280743B (zh) | 一种轧辊用高强度耐磨钢及其生产方法 | |
KR20060135711A (ko) | 베이크 경화성이 우수한 Al-Mg-Si계 알루미늄합금판의 제조방법 | |
CN113481427A (zh) | 一种连铸坯生产冷镦模块用中碳低合金CrMnSiB系钢锻、轧制棒材及其制造方法 | |
CN111607727A (zh) | 一种Ce和Ca元素协同强化的低成本变形镁合金及其制备方法 | |
CN101892419B (zh) | 一种csp流程生产低碳低硅高磁感无取向电工钢板的方法 | |
CN115710654A (zh) | 一种铜镍锡合金及其制备方法 | |
CN114086027A (zh) | 一种抗高温软化的Cu-Ni-Sn系高强高弹铜合金及其制备方法 | |
CN113046641A (zh) | 一种低钒含氮热作模具钢及其制备方法 | |
CN115125406A (zh) | 一种铜铬合金及其制备方法 | |
CN109680194B (zh) | 一种Mg-Zn-Sn-Mn合金的高强度挤压型材制备方法 | |
CN113751679B (zh) | 一种无钴马氏体时效钢冷轧薄带的制造方法 | |
CN101509102B (zh) | 热轧低碳冲压用钢及其生产方法 | |
CN110055463B (zh) | 一种轻量化球磨机耐磨衬板及其制备方法 | |
CN104831110B (zh) | 一种Cu‑Cr‑Ag合金结晶器铜板及其制备工艺 | |
CN113957306B (zh) | 一种铝合金型材及其制备方法和在轨道交通电气屏柜中的应用 | |
CN1207407C (zh) | 一种可改善热轧钢板冷加工性能的方法 | |
CN111647818B (zh) | 一种超细晶粒尺寸薄规格高锰高铝钢及生产方法 | |
CN113502418A (zh) | 一种太阳能跟踪光伏承载架用铝合金及其型材生产工艺 | |
CN113136502A (zh) | 一种铸轧辊用稀土合金化高导铜材及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210408 Address after: 528100 No.71 (F2), zone B, Sanshui science and Technology Industrial Zone, Foshan City, Guangdong Province (application for residence) Applicant after: FOSHAN CHARMADE ALUMINIUM Co.,Ltd. Address before: 100068 918-31, unit 1, floor 9, building 2, courtyard 15, beijiadi, Fengtai District, Beijing Applicant before: Beijing Bochuang Shuofang Technology Co.,Ltd. |
|
TA01 | Transfer of patent application right | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |