一种高熔点耐热变形铝合金及其制备方法

文档序号:1265323 发布日期:2020-08-25 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种高熔点耐热变形铝合金及其制备方法 (High-melting-point heat-resistant aluminum alloy and preparation method thereof ) 是由 陶卫建 陈广川 薛烽 于 2020-05-21 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种高熔点耐热变形铝合金及其制备方法,按照质量百分比计,所述铝合金的组成元素包括:Si 0.45~0.75%、Mg 0.80~1.20%、Mn 3.50~10.50%、Cu 0.40~0.80%以及Ti 0.01~0.05%,余量为铝以及杂质元素。所述铝合金熔点高,耐热性能优异,高温尺寸稳定性能优异,同时阳极氧化性能良好,可以得到外观精美的视觉效果。(The invention provides a high-melting-point heat-resistant deformation aluminum alloy and a preparation method thereof, wherein the aluminum alloy comprises the following components in percentage by mass: 0.45 to 0.75% of Si, 0.80 to 1.20% of Mg, 3.50 to 10.50% of Mn, 0.40 to 0.80% of Cu, 0.01 to 0.05% of Ti, and the balance of aluminum and impurity elements. The aluminum alloy has the advantages of high melting point, excellent heat resistance, excellent high-temperature dimensional stability and good anodic oxidation performance, and can obtain a visual effect with exquisite appearance.)

一种高熔点耐热变形铝合金及其制备方法

技术领域

本发明属于合金制造领域,涉及一种铝合金及其制备方法,尤其涉及一种高熔点耐热变形铝合金及其制备方法。

背景技术

现有技术中部分铝合金门窗以及幕墙结构在夏季受到太阳暴晒时,表面温度或达70℃以上,长时间风吹日晒,铝结构变形应力增强,少数铝合金门窗玻璃出现开裂现象;有小数高空幕墙玻璃出现脱落现象,给安全带来隐患。其次是铝合金门窗,在受到火灾时,由于其耐热性能不佳,短时间内变形严重现象,室内人员开启逃离困难;或高空玻璃因铝制门窗变形脱落,给救援人员带来危险,因此,提升铝合金高温耐热性能,可以大大提升铝制门窗、高空幕墙的安全系数。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题,本申请提供一种高熔点耐热变形铝合金及其制备方法,所述铝合金熔点高,耐热性能优异,高温尺寸稳定性能优异,同时阳极氧化性能良好,可以得到外观精美的视觉效果。

为达到上述技术效果,本申请采用以下技术方案:

本发明目的之一在于提供一种高熔点耐热变形铝合金,按照质量百分比计,所述铝合金的组成元素包括:Si 0.45~0.75%、Mg 0.80~1.20%、Mn 3.50~10.50%、Cu 0.40~0.80%以及Ti 0.01~0.05%,余量为铝以及杂质元素。

其中,Si的质量百分比可以是0.50%、0.55%、0.60%、0.65%或0.70%等,Mg的质量百分比可以是0.85%、0.90%、0.95%、1.00%、1.05%、1.10%或1.15%等,Mn的质量百分比可以是4.00%、4.50%、5.00%、5.50%、6.00%、6.50%、7.00%、7.50%、8.00%、8.50%、9.00%、9.50%或10.00%等,Cu的质量百分比可以是0.45%、0.50%、0.55%、0.60%、0.65%、0.70%或0.75%等,Ti的质量百分比可以是0.015%、0.02%、0.025%、0.03%、0.035%、0.04%或0.045%等,但并不仅限于所列举的数值,上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案,按照所述铝合金的质量百分比计,所述杂质元素包括Fe≤0.40%、Zn≤0.05%、Cr≤0.005%、Zr≤0.005%以及不可避免的杂质元素,Fe的质量百分比可以是0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%或0.35%等,Zn的质量百分比可以是0.01%、0.02%、0.03%或0.04%等,Cr的质量百分比可以是0.001%、0.002%、0.003%或0.004%等,Zr的质量百分比可以是0.001%、0.002%、0.003%或0.004%等,但并不仅限于所列举的数值,上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,所述不可避免的杂质元素中任意一种元素的质量百分比不超过0.05%。

本发明目的之二在于提供一种上述高熔点耐热变形铝合金的制备方法,所述方法包括以下步骤:

(1)将铝锭熔化后加入硅源、镁源以及铜源,并对铝合金液进行搅拌,之后向所述铝合金液中喷吹锰盐,搅拌下进行反应,反应后进行除渣处理,得到第一铝合金液;

(2)使用氩气以及精炼剂对步骤(1)得到的所述第一铝合金液进行精炼,之后静置扒渣,再静置得到第二铝合金液;

(3)向步骤(2)得到的所述第二铝合金液中加入铝钛硼合金进行细化处理,之后进行除气过滤处理,得到第三铝合金液;

(4)对步骤(2)得到的第三铝合金液进行半连续铸造,第一冷却后进行均匀化处理,第二冷却至室温后进行热挤压处理,第三冷却至室温后进行是时效处理,第四冷却至室温后得到所述高熔点耐热变形铝合金。

作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述铝锭熔化的温度为730~760℃,如735℃、740℃、745℃、750℃或755℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(1)所述硅源包括结晶硅。

优选地,步骤(1)所述镁源包括镁锭。

优选地,步骤(1)所述铜源包括电解铜。

优选地,步骤(1)所述硅源、镁源以及铜源加入后对所述铝合金液进行的搅拌为电磁搅拌。

优选地,所述电磁搅拌的时间为20~30min,如21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min或29min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中,所述硅源、镁源以及铜源并不仅限于上述列举的物质,也可以是其他含有上述元素的单质或化合物。

作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述锰盐为无水氯化锰。

优选地,步骤(1)所述喷吹锰盐的时间为5~10min,如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或9.5min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(1)所述反应的时间为5~10min,如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或9.5min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中,通过原位合金方法,使MnCl2与铝反应获得MnAl2相,该相呈细小圆型颗粒(直径小于20μm),弥散分布与α铝基体中;与常规锰片或锰粉添加方式与铝反应(或以该方式生产的铝锰中间合金),将获得粗大硬脆AlMn6中间相,该相呈片状或针状(长度大于1000μm)。通过原位合金成的MnAl2相,具体有良好变形加工能力,易于挤压或其他变形加工,而大于1000μm的AlMn6中间相,加工性能较差。

优选地,步骤(1)所述出渣的方法包括采用打渣剂进行喷吹搅拌,去除表面铝液浮渣。

优选地,所述打渣剂的用量为1~1.5kg打渣剂/吨铝液,如1.1kg打渣剂/吨铝液、1.2kg打渣剂/吨铝液、1.3kg打渣剂/吨铝液或1.4kg打渣剂/吨铝液等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中,在喷吹无水氯化锰并除去浮渣后,取样进行光谱分析,确认化学成份是否满足要求(Ti除外),必要时进行相关元素添加与调整。

作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述氩气为纯度不低于99.9%的氩气。

优选地,步骤(2)所述精炼剂的用量为2~4kg/吨铝液,如2.2kg/吨铝液、2.5kg/吨铝液、2.8kg/吨铝液、3kg/吨铝液、3.2kg/吨铝液、3.5kg/吨铝液或3.8kg/吨铝液等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(2)所述精炼剂为不含钠盐的精炼剂。

优选地,所述不含钠盐的精炼剂为不含NaCl、NaF以及Na2CO3的精炼剂。

优选地,步骤(2)所述精炼的时间为10~30min,如12min、15min、18min、20min、22min、25min或28min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(2)所述扒渣前静置的时间为5~10min,如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或9.5min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(2)所述扒渣后静置的时间为5~15min,如6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min或14min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案,步骤(3)所述铝钛硼合金的加入量为2~6kg/吨铝液,如2.5kg/吨铝液、3kg/吨铝液、3.5kg/吨铝液、4kg/吨铝液、4.5kg/吨铝液、5kg/吨铝液或5.5kg/吨铝液等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(3)所述除气过滤处理使用的装置为除气机和泡沫陶瓷过滤板或管式过滤器。

优选地,所述除气机的石墨转子旋转速度为100~200rpm,如110rpm、120rpm、130rpm、140rpm、150rpm、160rpm、170rpm、180rpm或190rpm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,所述除气机的氩气流量为0.5~0.8m3/h,如0.55m3/h、0.6m3/h、0.65m3/h、0.7m3/h或0.75m3/h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,所述泡沫陶瓷过滤板的孔隙率为40~60ppi,如42ppi、45ppi、48ppi、50ppi、52ppi、55ppi或58ppi等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,所述管式过滤器为B级以上级别。

作为本发明优选的技术方案,步骤(4)所述半连续铸造的速度为50~70mm/min,如52mm/min、55mm/min、58mm/min、60mm/min、62mm/min、65mm/min或68mm/min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(4)所述半连续铸造时所述第三铝合金液的温度为720~740℃,如722℃、725℃、728℃、730℃、732℃、735℃或738℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(4)所述第一冷却为强水冷却,冷却水压力为0.5~0.8MPa,如0.55MPa、0.6MPa、0.65MPa、0.7MPa或0.75MPa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(4)所述均匀化处理的温度为575~590℃,如576℃、578℃、580℃、582℃、585℃或588℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(4)所述均匀化处理的时间为12~24h,如13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h、21h、22h或23h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中,在δ系铝合金中强化元素Mg、Si、Cu等强化元素的基础上,通过原位合成方式添加了Mn元素,使之形成MnAl2相,具体有良好变形加工能力,易于挤压或其他变形加工,同时通过高温均匀化热处理,可以使中间相更多的固溶于α铝中,提高了固液线温度,其温耐热性能得到提升。

优选地,步骤(4)所述第二冷却为水雾强制冷却。

作为本发明优选的技术方案,步骤(4)所述热挤压处理的方法包括先加热至500~540℃,然后在模具温度430~450℃、挤压筒温度440~470℃、挤压速度为5~10m/min、挤压比为30~60的条件下挤压成铝合金型材。

其中,先加热至的温度可以是505℃、510℃、515℃、520℃、525℃、530℃或535℃等,模具温度可以是432℃、435℃、438℃、440℃、442℃、445℃或448℃等,挤压筒温度可以是445℃、450℃、455℃、460℃或465℃等,挤压速度可以是6m/min、7m/min、8m/min或9m/min等,挤压比可以是35、40、45、50或55等,但并不仅限于所列举的数值,上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(4)所述第三冷却为强水冷却,水温不高于40℃,如15℃、20℃、25℃、30℃或35℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(4)所述时效处理的温度为180~210℃;

优选地,步骤(4)所述时效处理的时间为8~12h;

优选地,步骤(4)所述第四冷却为风冷。

本发明中,所使用的单位kg/吨铝液中,铝液均指步骤(1)中铝锭熔化后得到的铝液。

作为本发明优选的技术方案,所述高熔点耐热变形铝合金的制备方法包括以下步骤:

(1)在730~760℃将铝锭熔化后加入结晶硅、镁锭以及电解铜,并对铝合金液进行电磁搅拌20~30min,之后向所述铝合金液中喷吹无水氯化锰5~10min,搅拌下进行反应5~10min,反应后采用打渣剂进行喷吹搅拌,去除表面铝液浮渣得到第一铝合金液,所述打渣剂的用量为1~1.5kg打渣剂/吨铝液;

(2)使用纯度不低于99.9%的氩气以及不含钠盐的精炼剂对步骤(1)得到的所述第一铝合金液进行精炼10~30min,之后静置5~10min扒渣,再静置5~15min得到第二铝合金液,精炼剂的用量为2~4kg/吨铝液;

(3)向步骤(2)得到的所述第二铝合金液中加入铝钛硼合金进行细化处理,所述铝钛硼合金的加入量为2~6kg/吨铝液,之后进行除气过滤处理,得到第三铝合金液;

所述除气过滤处理使用的装置为除气机和泡沫陶瓷过滤板或管式过滤器,所述除气机的石墨转子旋转速度为100~200rpm,氩气流量为0.5~0.8m3/h,所述泡沫陶瓷过滤板的孔隙率为40~60ppi,所述管式过滤器为B级以上级别;

(4)对步骤(2)得到的第三铝合金液进行半连续铸造,所述半连续铸造时所述第三铝合金液的温度为720~740℃,所述半连续铸造的速度为50~70mm/min,强水冷却后进行均匀化处理,所述均匀化处理的温度为575~590℃,时间为12~24h,水雾强制冷却至室温后进行热挤压处理,所述热挤压处理的方法包括先加热至500~540℃,然后在模具温度430~450℃、挤压筒温度440~470℃、挤压速度为5~10m/min、挤压比为30~60的条件下挤压成铝合金型材,第三冷却至室温后进行是时效处理,风冷至室温后得到所述高熔点耐热变形铝合金,所述时效处理的温度为180~210℃,时间为8~12h。

与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:

本发明提供一种高熔点耐热变形铝合金及其制备方法,所述铝合金仅通过添加高温金属锰,所述制备方法固溶处理后,其合金熔点升高,耐热性能提高,高温尺寸稳定性能提高,同时阳极氧化性能良好,可以得到外观精美的视觉效果;所述铝合金250℃条件下其抗拉强度达到了330MPa,屈服强度也达到了280MPa

具体实施方式

为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种高熔点耐热变形铝合金,按照质量百分比计,所述合金的组成元素包括:Si.0.55%、Mg.0.85%、Mn.4.50%、Cu.0.50%、Ti.0.015%;余量为Al,杂质元素Zn≤0.02%、Cr≤0.001%、Zr≤0.002%、Fe≤0.15%、其他不可避免的杂质元素单个含量≤0.05%。

本实施例提供的高熔点耐热变形铝合金的制备方法包括以下步骤:

(1)在730℃将纯度99.7%的铝锭熔化后加入纯度99.9%的结晶硅、纯度99.8%的镁锭以及纯度99.9%的电解铜,并对铝合金液进行电磁搅拌20min,之后向所述铝合金液中喷吹纯度99%的无水氯化锰5min,搅拌下进行反应5min,反应后采用打渣剂进行喷吹搅拌,去除表面铝液浮渣得到第一铝合金液,所述打渣剂的用量为1kg打渣剂/吨铝液;

(2)使用纯度不低于99.9%的氩气以及不含钠盐的精炼剂对步骤(1)得到的所述第一铝合金液进行精炼20min,之后静置10min扒渣,再静置10min得到第二铝合金液,精炼剂的用量为3kg/吨铝液;

(3)向步骤(2)得到的所述第二铝合金液中加入AlTi5B合金进行细化处理,所述AlTi5B合金的加入量为3kg/吨铝液,之后进行除气过滤处理,得到第三铝合金液;

所述除气过滤处理使用的装置为除气机和泡沫陶瓷过滤板,所述除气机的石墨转子旋转速度为150rpm,氩气流量为0.6m3/h,所述泡沫陶瓷过滤板的孔隙率为60ppi;

(4)对步骤(2)得到的第三铝合金液进行半连续铸造,所述半连续铸造时所述第三铝合金液的温度为720℃,所述半连续铸造的速度为60mm/min,冷却水压力0.6MPa的条件下强水冷却后进行均匀化处理,所述均匀化处理的温度为590℃,时间为15h,水雾强制冷却至室温后进行热挤压处理,所述热挤压处理的方法包括先加热至520℃,然后在模具温度440℃、挤压筒温度450℃、挤压速度为6m/min、挤压比为45的条件下挤压成铝合金型材,淬火,水温20℃条件下穿水冷却至室温后进行是时效处理,风冷至室温后得到所述高熔点耐热变形铝合金,所述时效处理的温度为180℃,时间为12h。

实施例2

实施例提供一种高熔点耐热变形铝合金,按照质量百分比计,所述合金的组成元素包括:Si 0.60%、Mg 0.95%、Mn 5.50%、Cu 0.60%、Ti 0.018%;余量为Al,杂质元素Zn≤0.02%、Cr≤0.005%、Zr≤0.005%、Fe≤0.15%、其他不可避免的杂质元素单个含量≤0.05%。

本实施例提供的高熔点耐热变形铝合金的制备方法包括以下步骤:

(1)在735℃将纯度99.7%的铝锭熔化后加入纯度99.9%的结晶硅、纯度99.8%的镁锭以及纯度99.9%的电解铜,并对铝合金液进行电磁搅拌20min,之后向所述铝合金液中喷吹纯度99%的无水氯化锰10min,搅拌下进行反应10min,反应后采用打渣剂进行喷吹搅拌,去除表面铝液浮渣得到第一铝合金液,所述打渣剂的用量为1kg打渣剂/吨铝液;

(2)使用纯度不低于99.9%的氩气以及不含钠盐的精炼剂对步骤(1)得到的所述第一铝合金液进行精炼20min,之后静置10min扒渣,再静置10min得到第二铝合金液,精炼剂的用量为3kg/吨铝液;

(3)向步骤(2)得到的所述第二铝合金液中加入AlTi5B合金进行细化处理,所述AlTi5B合金的加入量为3kg/吨铝液,之后进行除气过滤处理,得到第三铝合金液;

所述除气过滤处理使用的装置为除气机和泡沫陶瓷过滤板,所述除气机的石墨转子旋转速度为150rpm,氩气流量为0.6m3/h,所述泡沫陶瓷过滤板的孔隙率为60ppi;

(4)对步骤(2)得到的第三铝合金液进行半连续铸造,所述半连续铸造时所述第三铝合金液的温度为725℃,所述半连续铸造的速度为60mm/min,冷却水压力0.6MPa的条件下强水冷却后进行均匀化处理,所述均匀化处理的温度为595℃,时间为15h,水雾强制冷却至室温后进行热挤压处理,所述热挤压处理的方法包括先加热至525℃,然后在模具温度440℃、挤压筒温度450℃、挤压速度为7m/min、挤压比为45的条件下挤压成铝合金型材,淬火,水温20℃条件下穿水冷却至室温后进行是时效处理,风冷至室温后得到所述高熔点耐热变形铝合金,所述时效处理的温度为185℃,时间为10h。

实施例3

实施例提供一种高熔点耐热变形铝合金,按照质量百分比计,所述合金的组成元素包括:Si 0.65%、Mg 1.00%、Mn 6.50%、Cu 0.65%、Ti 0.020%;余量为Al,杂质元素Zn≤0.02%、Cr≤0.005%、Zr≤0.005%、Fe≤0.15%、其他不可避免的杂质元素单个含量≤0.05%。

本实施例提供的高熔点耐热变形铝合金的制备方法包括以下步骤:

(1)在740℃将纯度99.7%的铝锭熔化后加入纯度99.9%的结晶硅、纯度99.8%的镁锭以及纯度99.9%的电解铜,并对铝合金液进行电磁搅拌20min,之后向所述铝合金液中喷吹纯度99%的无水氯化锰8min,搅拌下进行反应8min,反应后采用打渣剂进行喷吹搅拌,去除表面铝液浮渣得到第一铝合金液,所述打渣剂的用量为1kg打渣剂/吨铝液;

(2)使用纯度不低于99.9%的氩气以及不含钠盐的精炼剂对步骤(1)得到的所述第一铝合金液进行精炼20min,之后静置10min扒渣,再静置10min得到第二铝合金液,精炼剂的用量为3kg/吨铝液;

(3)向步骤(2)得到的所述第二铝合金液中加入AlTi5B合金进行细化处理,所述AlTi5B合金的加入量为3kg/吨铝液,之后进行除气过滤处理,得到第三铝合金液;

所述除气过滤处理使用的装置为除气机和泡沫陶瓷过滤板,所述除气机的石墨转子旋转速度为150rpm,氩气流量为0.6m3/h,所述泡沫陶瓷过滤板的孔隙率为60ppi;

(4)对步骤(2)得到的第三铝合金液进行半连续铸造,所述半连续铸造时所述第三铝合金液的温度为730℃,所述半连续铸造的速度为60mm/min,冷却水压力0.6MPa的条件下强水冷却后进行均匀化处理,所述均匀化处理的温度为595℃,时间为12h,水雾强制冷却至室温后进行热挤压处理,所述热挤压处理的方法包括先加热至525℃,然后在模具温度440℃、挤压筒温度450℃、挤压速度为8m/min、挤压比为45的条件下挤压成铝合金型材,淬火,水温20℃条件下穿水冷却至室温后进行是时效处理,风冷至室温后得到所述高熔点耐热变形铝合金,所述时效处理的温度为190℃,时间为8h。

实施例4

实施例提供一种高熔点耐热变形铝合金,按照质量百分比计,所述合金的组成元素包括:Si 0.70%、Mg 1.10%、Mn 7.00%、Cu 0.68%、Ti 0.020%;余量为Al,杂质元素Zn≤0.02%、Cr≤0.005%、Zr≤0.005%、Fe≤0.15%、其他不可避免的杂质元素单个含量≤0.05%。

本实施例提供的高熔点耐热变形铝合金的制备方法包括以下步骤:

(1)在740℃将纯度99.7%的铝锭熔化后加入纯度99.9%的结晶硅、纯度99.8%的镁锭以及纯度99.9%的电解铜,并对铝合金液进行电磁搅拌20min,之后向所述铝合金液中喷吹纯度99%的无水氯化锰6min,搅拌下进行反应6min,反应后采用打渣剂进行喷吹搅拌,去除表面铝液浮渣得到第一铝合金液,所述打渣剂的用量为1kg打渣剂/吨铝液;

(2)使用纯度不低于99.9%的氩气以及不含钠盐的精炼剂对步骤(1)得到的所述第一铝合金液进行精炼20min,之后静置10min扒渣,再静置10min得到第二铝合金液,精炼剂的用量为3kg/吨铝液;

(3)向步骤(2)得到的所述第二铝合金液中加入AlTi5B合金进行细化处理,所述AlTi5B合金的加入量为3kg/吨铝液,之后进行除气过滤处理,得到第三铝合金液;

所述除气过滤处理使用的装置为除气机和泡沫陶瓷过滤板,所述除气机的石墨转子旋转速度为150rpm,氩气流量为0.6m3/h,所述泡沫陶瓷过滤板的孔隙率为60ppi;

(4)对步骤(2)得到的第三铝合金液进行半连续铸造,所述半连续铸造时所述第三铝合金液的温度为735℃,所述半连续铸造的速度为60mm/min,冷却水压力0.6MPa的条件下强水冷却后进行均匀化处理,所述均匀化处理的温度为595℃,时间为12h,水雾强制冷却至室温后进行热挤压处理,所述热挤压处理的方法包括先加热至525℃,然后在模具温度450℃、挤压筒温度460℃、挤压速度为10m/min、挤压比为45的条件下挤压成铝合金型材,淬火,水温20℃条件下穿水冷却至室温后进行是时效处理,风冷至室温后得到所述高熔点耐热变形铝合金,所述时效处理的温度为185℃,时间为10h。

对比例1

本对比例除了步骤(1)锰元素直接以单质锰的形式加入外,其他条件均与实施例1相同。

对比例2

本对比例除了步骤(4)不进行均匀化处理外,其他条件均与实施例1相同。

每个实施例以及对比例依次各提供2个合金试样,共计12个合金试样,编号依次为1#~12#,表1为实施案例,试样编号,化学成份一览表:

表1

用上述案例的12个试样制备出的棒材,按照GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法》进行室温(试棒1,3,5,7,9,11)拉伸测试,按照GB/T228.2-2015《金属材料拉伸试验第2部分:高温试验方法》进行高温(试棒2,4,6,8,10,12)拉伸测试,力学性能测试结果如表2所示。

表2

表2中:UTS是指极限抗拉强度,YTS是指屈服强度,EL是指延伸率(标距50mm)。随着Si\Mg\Cu\Mn含量的增加,高熔点耐热合金的力学性能也相应增加。

从表2的测试结果可以看出,本发明实施例1-4提供的高熔点耐热变形铝合金在250℃下进行的抗拉强度、屈服强度以及延伸率的测试结果与25℃下进行的测试结果进行比较,其测试结果仅下降了约10%。而对比例1在以单质形式加入锰元素时,铝合金的耐高温性能明显下降,其在250℃下进行的抗拉强度、屈服强度以及延伸率的测试结果与25℃下进行的测试结果进行比较其测试结果下降了约30%;对比例2在步骤(4)不进行均匀化处理的情况下,铝合金的耐高温性能也会明显下降,其在250℃下进行的抗拉强度、屈服强度以及延伸率的测试结果与25℃下进行的测试结果进行比较其测试结果下降了约25%。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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