CN115161518A - 一种抗弯折铝合金型材 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铝合金型材技术领域，具体涉及一种抗弯折铝合金型材。本发明提供的抗弯折铝合金型材，其成分按重量百分比计为：Ni12.0‑16.5%、Cr17.0‑22.0%、Zn4.5‑5.5%、Mg1.0‑1.3%、Ti2.2‑3.0%、Cu0.1‑0.2%、Mo0.1‑0.2%、Co0.05‑0.1%、Nb1.8‑2.2%、Fe 0.1‑0.2%、Zr0.02‑0.05%、Y0.02‑0.05%。发明提供的抗弯折铝合金型材，其结构强度高，抗弯折性能优异，其材料具有常规铝合金所具有耐腐蚀和轻质的优势，同时还具有优异的力学性能，可广泛适用于航空、航天、汽车、机械等各个行业。

Description

一种抗弯折铝合金型材
技术领域
本发明属于铝合金型材技术领域，具体涉及一种抗弯折铝合金型材。
背景技术
铝合金型材在材料和结构方面具有众多独特的优势，近年来随着现代工业的飞速发展，铝合金型材在航空、航天、汽车、船舶、建筑、化工等行业中的应用越来越广泛。铝合金具有较好的耐腐蚀性能，相较于钢材，铝合金的耐腐蚀性能更好，特别是在高温、高湿的环境下，结构的表面防腐就成了影响温室使用寿命的重要因素，钢结构自身的抗腐蚀能力差，需要定期做表面防腐处理，而铝合金型材由于自身的特性，防腐能力更强，不需要进行后期处理。铝合金材料重量轻，在对重量敏感的航空、航天、汽车等领域中，这一优点很多时候是选材的决定性因素。铝合金材料具有良好的加工性能，易于制成各类型材。铝合金具有极好的热塑性，可以挤压成薄壁、中空等各种型材，为优化结构设计制造各类刚抗弯性能的结构件提供的基础条件。
铝合金型材作为一类广泛应用的结构材料，其在现代工业中具有基础性的重要地位。探寻强度更高、重量更轻、易于加工制造的新型铝合金型材材料一直是基础应用研究的重要方向之一，对推动现代工业的进步有着十分重要和深远的影响。
发明内容
本发明提供一种抗弯折铝合金型材，旨在通过对铝合金型材的成分、处理方法、结构设计等多方面的综合改进，获得一种超高强度的易于实际应用的铝合金型材。
为了达到上述目的，本发明的技术方案包括成分、结构和工艺控制三个方面。
第一，在成分方面，该抗弯折铝合金型材的成分按重量百分比计为：
Figure BDA0003678285590000021
余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量≤0.15％，且其中任一单个杂质≤0.03％。
进一步地，上述抗弯折铝合金型材更优选的成分如下：按重量百分比计为：
Figure BDA0003678285590000031
余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量≤0.10％，且其中任一单个杂质≤0.03％。
第二，通过结构设计可以进一步提高铝合金型材的抗弯性能。具体地，该铝合金型材的截面整体上呈矩形，在型材的周侧设有若干T形槽口。
更进一步地，在型材的截面的长边一侧开设有第一T形槽口，在与第一T形槽口相对的一侧设有两处第二T形槽口，在所述型材的截面的短边侧各设一处第二T形槽口；所述第二T形槽口的截面大小比第一T形槽口小。
第三，在工艺控制方面，首先按重量组分将原材料融化后精炼至指定成分范围内；然后浇注成型制得铝合金棒材；最后将铝合金棒材从成型模具中挤出，得到所述的抗弯折铝合金型材。
在精炼时，炉温始终控制在725-735℃范围内。
在浇注成型时，铝水温度控制在725-735℃范围内，浇注速度控制在60-70mm/min范围内。
在挤出成型时，将铝合金棒材的温度控制在490-500℃范围内，挤出模具的模口温度控制在加480-490℃范围内。
有益效果：与现有技术相比，本发明提供的抗弯折铝合金型材，其结构强度高，抗弯折性能优异，其材料具有常规铝合金所具有耐腐蚀和轻质的优势，同时还具有优异的力学性能。因此，该铝合金型材整体上具有超高的强度，具有优异的综合性能，广泛适用于航空、航天、汽车、机械等各个领域。
附图说明
图1为本发明的铝合金型材的截面示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步阐明本发明，这些实施例是示例性的，旨在说明问题和解释本发明，并不是一种限制。
实施例1
一种抗弯折铝合金型材，所述型材的成分按重量百分比计为：
Figure BDA0003678285590000041
Figure BDA0003678285590000051
余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量≤0.15％，且其中任一单个杂质≤0.03％。
本实施例的抗弯折铝合金型材的截面如图1所示，型材的截面整体上呈矩形，在型材的周侧设有若干T形槽口。具体地，在所述型材的截面的长边一侧开设有第一T形槽口，在与第一T形槽口相对的一侧设有两处第二T形槽口，在所述型材的截面的短边侧各设一处第二T形槽口；所述第二T形槽口的截面大小比第一T形槽口小。
本实施例的抗弯折铝合金型材按照以下方法进行制备：首先按重量组分将原材料融化后精炼至指定成分；然后浇注成型制得铝合金棒材；最后将铝合金棒材从成型模具中挤出，挤出模具的模口的截面与图1所示的截面一致，通过基础制得所述的抗弯折铝合金型材。
在精炼时，炉温始终控制在725-735℃范围内。
在浇注成型时，铝水温度控制在725-735℃范围内，浇注速度控制在60-70mm/min范围内。
在挤出成型时，将铝合金棒材的温度控制在490-500℃范围内，挤出模具的模口温度控制在加480-490℃范围内。
实施例2
一种抗弯折铝合金型材，所述型材的成分按重量百分比计为：
Figure BDA0003678285590000061
余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量≤0.15％，且其中任一单个杂质≤0.03％。
本实施例的抗弯折铝合金型材的截面如图1所示，型材的截面整体上呈矩形，在型材的周侧设有若干T形槽口。具体地，在所述型材的截面的长边一侧开设有第一T形槽口，在与第一T形槽口相对的一侧设有两处第二T形槽口，在所述型材的截面的短边侧各设一处第二T形槽口；所述第二T形槽口的截面大小比第一T形槽口小。
本实施例的抗弯折铝合金型材按照以下方法进行制备：首先按重量组分将原材料融化后精炼至指定成分；然后浇注成型制得铝合金棒材；最后将铝合金棒材从成型模具中挤出，挤出模具的模口的截面与图1所示的截面一致，通过基础制得所述的抗弯折铝合金型材。
在精炼时，炉温始终控制在725-735℃范围内。
在浇注成型时，铝水温度控制在725-735℃范围内，浇注速度控制在60-70mm/min范围内。
在挤出成型时，将铝合金棒材的温度控制在490-500℃范围内，挤出模具的模口温度控制在加480-490℃范围内。
实施例3
一种抗弯折铝合金型材，所述型材的成分按重量百分比计为：
Figure BDA0003678285590000071
Figure BDA0003678285590000081
余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量≤0.10％，且其中任一单个杂质≤0.03％。
本实施例的抗弯折铝合金型材的截面如图1所示，型材的截面整体上呈矩形，在型材的周侧设有若干T形槽口。具体地，在所述型材的截面的长边一侧开设有第一T形槽口，在与第一T形槽口相对的一侧设有两处第二T形槽口，在所述型材的截面的短边侧各设一处第二T形槽口；所述第二T形槽口的截面大小比第一T形槽口小。
本实施例的抗弯折铝合金型材按照以下方法进行制备：首先按重量组分将原材料融化后精炼至指定成分；然后浇注成型制得铝合金棒材；最后将铝合金棒材从成型模具中挤出，挤出模具的模口的截面与图1所示的截面一致，通过基础制得所述的抗弯折铝合金型材。
在精炼时，炉温始终控制在725-735℃范围内。
在浇注成型时，铝水温度控制在725-735℃范围内，浇注速度控制在60-70mm/min范围内。
在挤出成型时，将铝合金棒材的温度控制在490-500℃范围内，挤出模具的模口温度控制在加480-490℃范围内。
实施例4
一种抗弯折铝合金型材，所述型材的成分按重量百分比计为：
Figure BDA0003678285590000082
Figure BDA0003678285590000091
余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量≤0.10％，且其中任一单个杂质≤0.03％。
本实施例的抗弯折铝合金型材的截面如图1所示，型材的截面整体上呈矩形，在型材的周侧设有若干T形槽口。具体地，在所述型材的截面的长边一侧开设有第一T形槽口，在与第一T形槽口相对的一侧设有两处第二T形槽口，在所述型材的截面的短边侧各设一处第二T形槽口；所述第二T形槽口的截面大小比第一T形槽口小。
本实施例的抗弯折铝合金型材按照以下方法进行制备：首先按重量组分将原材料融化后精炼至指定成分；然后浇注成型制得铝合金棒材；最后将铝合金棒材从成型模具中挤出，挤出模具的模口的截面与图1所示的截面一致，通过基础制得所述的抗弯折铝合金型材。
在精炼时，炉温始终控制在725-735℃范围内。
在浇注成型时，铝水温度控制在725-735℃范围内，浇注速度控制在60-70mm/min范围内。
在挤出成型时，将铝合金棒材的温度控制在490-500℃范围内，挤出模具的模口温度控制在加480-490℃范围内。
实施例5
一种抗弯折铝合金型材，所述型材的成分按重量百分比计为：
Figure BDA0003678285590000101
余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量≤0.10％，且其中任一单个杂质≤0.03％。
本实施例的抗弯折铝合金型材的截面如图1所示，型材的截面整体上呈矩形，在型材的周侧设有若干T形槽口。具体地，在所述型材的截面的长边一侧开设有第一T形槽口，在与第一T形槽口相对的一侧设有两处第二T形槽口，在所述型材的截面的短边侧各设一处第二T形槽口；所述第二T形槽口的截面大小比第一T形槽口小。
本实施例的抗弯折铝合金型材按照以下方法进行制备：首先按重量组分将原材料融化后精炼至指定成分；然后浇注成型制得铝合金棒材；最后将铝合金棒材从成型模具中挤出，挤出模具的模口的截面与图1所示的截面一致，通过基础制得所述的抗弯折铝合金型材。
在精炼时，炉温始终控制在725-735℃范围内。
在浇注成型时，铝水温度控制在725-735℃范围内，浇注速度控制在60-70mm/min范围内。
在挤出成型时，将铝合金棒材的温度控制在490-500℃范围内，挤出模具的模口温度控制在加480-490℃范围内。
性能测试
对上述各实施例制得的铝合金型材，按国家标准GB/T16865-2013《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》进行性能检测。具体地，将各实施例制造的铝合金型材裁切制成标准拉伸试样，每一实施例取不同部位的5件试样，使用拉伸试验机按照2mm/min的拉伸速率进行拉伸试验，测得各实施例的型材的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率，计算5件试样的平均值，结果如表1所示。结果表明，上述实施例制得的铝合金材料，具有优异的综合性能。
表1
Figure BDA0003678285590000121
以上实施方式是示例性的，其目的是说明本发明的技术构思及特点，以便熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗弯折铝合金型材，其特征在于：所述型材的成分按重量百分比计为：
Ni 12.0-16.5%
Cr 17.0-22.0%
Zn 4.5-5.5%
Mg 1.0-1.3%
Ti 2.2-3.0%
Cu 0.1-0.2%
Mo 0.1-0.2%
Co 0.05-0.1%
Nb 1.8-2.2%
Fe 0.1-0.2%
Zr 0.02-0.05%
Y 0.02-0.05%
余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量≤0.15%，且其中任一单个杂质≤0.03%。
2.根据权利要求1所述的抗弯折铝合金型材，其特征在于：所述型材的成分按重量百分比计为：
Ni 13.2-13.5%
Cr 19.5-20.0%
Zn 4.6-4.9%
Mg 1.2-1.3%
Ti 2.5-2.8%
Cu 0.1-0.2%
Mo 0.1-0.2%
Co 0.05-0.1%
Nb 1.8-2.2%
Fe 0.1-0.2%
Zr 0.02-0.05%
Y 0.02-0.05%
余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量≤0.10%，且其中任一单个杂质≤0.03%。
3.根据权利要求1或2所述的抗弯折铝合金型材，其特征在于：所述型材的截面整体上呈矩形，在型材的周侧设有若干T形槽口。
4.根据权利要求3所述的抗弯折铝合金型材，其特征在于：在所述型材的截面的长边一侧开设有第一T形槽口，在与第一T形槽口相对的一侧设有两处第二T形槽口，在所述型材的截面的短边侧各设一处第二T形槽口；所述第二T形槽口的截面大小比第一T形槽口小。
5.根据权利要求3所述的抗弯折铝合金型材，其特征在于：所述型材按照以下方法进行制备：首先按重量组分将原材料融化后精炼至指定成分范围内；然后浇注成型制得铝合金棒材；最后将铝合金棒材从成型模具中挤出，得到所述的抗弯折铝合金型材。
6.根据权利要求5所述的抗弯折铝合金型材，其特征在于：在精炼时，炉温始终控制在725-735℃范围内。
7.根据权利要求5所述的抗弯折铝合金型材，其特征在于：在浇注成型时，铝水温度控制在725-735℃范围内，浇注速度控制在60-70mm/min范围内。
8.根据权利要求5所述的抗弯折铝合金型材，其特征在于：在挤出成型时，将铝合金棒材的温度控制在490-500℃范围内，挤出模具的模口温度控制在加480-490℃范围内。
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