一种高延伸率铝合金型材及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高延伸率铝合金型材及其制备方法，按质量百分数比该合金化学成分为：Si0.15-0.35、Cu0.04-0.08、Mg1.8-2.6、Zn≤0.10、Mn0.5-0.9、Li0.45-0.65、Cr0.1-0.3、Fe≤0.25、Ti≤0.05、Ta0.15-0.25、Be0.1-0.2、Y0.03-0.06、Lu0.02-0.04，余量为Al。本发明铝合金型材具有较高的延伸率，达到15%以上，同时具有较高的抗拉强度和屈服强度,完全满足桥梁、薄壁、复杂断面工业型材的性能需求。
【专利说明】一种高延伸率铝合金型材及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高延伸率铝合金型材及其制备方法，属于铝合金材料领域。
【背景技术】
[0002]铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，易于加工，可制成各种型材，具有优良的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。铝合金型材广泛应用于航空航天、交通运输、机械制造、建筑装修、化学工业等，是一种重要的有色金属结构材料。随着科学技术以及工业经济的飞速发展，桥梁、薄壁、复杂断面等对铝合金延伸率的要求日益提高。然而现有市场上铝合金型材的延伸率普遍只在10%左右，已经越来越不能满足特殊行业的需要。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高延伸率铝合金型材及其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种高延伸率铝合金型材，按质量百分数比该合金化学成分为=Si 0.15-0.35、Cu0.04-0.08、Mg 1.8-2.6、Zn ( 0.10、Mn 0.5-0.9、Li 0.45-0.65、Cr 0.1-0.3、Fe ( 0.25、Ti ^ 0.05, Ta 0.15-0.25、Be 0.1-0.2、Y 0.03-0.06、Lu 0.02-0.04，余量为 Al。
[0005]本发明高延伸率铝合金型材的制备方法，包括以下步骤:
(1)按配方配比计算称取炉料，取铝锭、镁锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达710-730°C时，依次加入Al-8wt%Li中间合金、Al_4wt%Cr中间合金、Al_2wt%Be中间合金，搅拌均匀后继续升温至740-760°C，依次加入Al-10wt%Mn中间合金、Al_3wt%Ta中间合金，炉料全部熔化后，搅拌15-25min，使成分均匀，调整温度至725-745°C，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼剂用量为熔液重量的1_2%，精炼10-15min后扒渣，静置5-10min，调整温度至705_725°C，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15_20min后，取样分析、调整至合格；以气体流量为2-3L/min通70%N2+20%Ar+10%Cl2混合气体除气精炼15-20min，扒洛，升温至720_740°C，保温静置10_15min后即可出炉浇注，浇注温度为660-680 0C ；
(2)将步骤(1)得到的铸坯加入到熔化炉中，加热至715-735°C，待其完全熔化后，搅拌20-30min后进行第二次取样分析，然后调整温度至700_720°C，以气体流量为1.5-2.5L/min通60%N2+40%C0混合气体除气精炼10_15min，扒渣后静置15_20min，取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注，浇注温度为650-670°C ；
(3)将步骤(2)得到的重熔铸坯在均匀化处理炉中进行均匀化处理:先在320-350°C下保温3-5h，空冷至室温，再在465-495°C下保温6-12h，然后强风冷却至150-200°C，保温
1-2h，空冷至室温；
(4)将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为485-505°C，挤压速率为15_20m/min，然后将挤出的型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，淬火后进行拉伸矫直，拉伸变形量为1-2%;
(5)将拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先在80-90°C下保温10-15h，空冷至室温，然后在160-190°C下保温l_2h，水冷至室温，最后在115-135°C下保温12_18h，出炉空冷
至室温。
[0006]所述的精炼剂由以下重量份的的组分组成:硝酸钠18-24、氟酸钛钾5-10、氯化钾33-41、氯化锌15-20、硫酸钠3-8、五氯化磷10-15、氟硼酸钠12-18、氟化铝8_14、碳酸钙16-22、木炭粉 10-15。
[0007]本发明的有益效果:
本发明铝合金型材具有较高的延伸率，达到15%以上，同时具有较高的抗拉强度和屈服强度，完全满足桥梁、薄壁、复杂断面工业型材的性能需求。
【具体实施方式】
[0008]实施例
一种高延伸率铝合金型材，按质量百分数比该合金化学成分为=Si 0.15-0.35、Cu0.04-0.08、Mg 1.8-2.6、Zn ≤0.10、Mn 0.5-0.9、Li 0.45-0.65、Cr 0.1-0.3、Fe ≤0.25、Ti ≤ 0.05, Ta 0.15-0.25、Be 0.1-0.2、Y 0.03-0.06、Lu 0.02-0.04，余量为 Al。
[0009]高延伸率铝合金型材的制备方法，包括以下步骤:
(1)按配方配比计算称取炉料，取铝锭、镁锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达720°C时，依次加入Al-8wt%Li中间合金、Al_4wt%Cr中间合金、Al_2wt%Be中间合金，搅拌均匀后继续升温至750°C，依次加入Al-10wt%Mn中间合金、Al_3wt%Ta中间合金，炉料全部熔化后，搅拌20min，使成分均匀，调整温度至735°C，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼剂用量为熔液重量的1.5%，精炼15min后扒渣，静置lOmin，调整温度至715°C，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15-20min后，取样分析、调整至合格；以气体流量为2L/min通70%N2+20%Ar+10%Cl2混合气体除气精炼20min，扒渣，升温至730°C，保温静置15min后即可出炉浇注，浇注温度为670°C ；
(2)将步骤(1)得到的铸坯加入到熔化炉中，加热至725°C，待其完全熔化后，搅拌25min后进行第二次取样分析，然后调整温度至710°C，以气体流量为2L/min通60%N2+40%C0混合气体除气精炼lOmin，扒渣后静置15min，取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注，浇注温度为660°C ；
(3)将步骤(2)得到的重熔铸坯在均匀化处理炉中进行均匀化处理:先在330°C下保温4h，空冷至室温，再在470°C下保温10h，然后强风冷却至180°C，保温lh，空冷至室温；
(4)将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为495°C，挤压速率为18m/min，然后将挤出的型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，淬火后进行拉伸矫直，拉伸变形量为1.5% ；
(5)将拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先在850°C下保温15h，空冷至室温，然后在180°C下保温lh，水冷至室温，最后在125°C下保温16h，出炉空冷至室温。
[0010]所述的精炼剂由以下重量份的的组分组成:硝酸钠24、氟酸钛钾6、氯化钾35、氯化锌18、硫酸钠4、五氯化磷15、氟硼酸钠12、氟化铝8、碳酸钙18、木炭粉12。
[0011]经检验，所得铝合金型材的主要性能为:抗拉强度476MPa，屈服强度352MPa，伸长率 16.8%ο
【权利要求】
1.一种高延伸率铝合金型材，其特征在于，按质量百分数比该合金化学成分为=Si0.15-0.35、Cu 0.04-0.08,Mg 1.8-2.6、Zn ( 0.10,Mn 0.5-0.9、Li 0.45-0.65、Cr 0.1-0.3、Fe ( 0.25,Ti ( 0.05,Ta 0.15-0.25,Be 0.1-0.2、Y 0.03-0.06,Lu 0.02-0.04，余量为 Al。
2.如权利要求1所述的高延伸率铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)按配方配比计算称取炉料，取铝锭、镁锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达710-730°C时，依次加入Al-8wt%Li中间合金、Al_4wt%Cr中间合金、Al_2wt%Be中间合金，搅拌均匀后继续升温至740-760°C，依次加入Al-10wt%Mn中间合金、Al_3wt%Ta中间合金，炉料全部熔化后，搅拌15-25min，使成分均匀，调整温度至725-745°C，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼剂用量为熔液重量的1_2%，精炼10-15min后扒渣，静置5-10min，调整温度至705_725°C，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15_20min后，取样分析、调整至合格；以气体流量为2-3L/min通70%N2+20%Ar+10%Cl2混合气体除气精炼15-20min，扒洛，升温至720_740°C，保温静置10_15min后即可出炉浇注，浇注温度为660-680 0C ； (2)将步骤(1)得到的铸坯加入到熔化炉中，加热至715-735°C，待其完全熔化后，搅拌20-30min后进行第二次取样分析，然后调整温度至700_720°C，以气体流量为1.5-2.5L/min通60%N2+40%C0混合气体除气精炼10_15min，扒渣后静置15_20min，取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注，浇注温度为650-670°C ； (3)将步骤(2)得到 的重熔铸坯在均匀化处理炉中进行均匀化处理:先在320-350°C下保温3-5h，空冷至室温，再在465-495°C下保温6_12h，然后强风冷却至150-200°C，保温1-2h，空冷至室温； (4)将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为485-505°C，挤压速率为15_20m/min，然后将挤出的型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，淬火后进行拉伸矫直，拉伸变形量为1-2% ； (5)将拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先在80-90°C下保温10-15h，空冷至室温，然后在160-190°C下保温l_2h，水冷至室温，最后在115-135°C下保温12_18h，出炉空冷至室温。
3.根据权利要求2所述的高延伸率铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述的精炼剂由以下重量份的的组分组成:硝酸钠18-24、氟酸钛钾5-10、氯化钾33-41、氯化锌15-20、硫酸钠3-8、五氯化磷10-15、氟硼酸钠12-18、氟化铝8_14、碳酸钙16-22、木炭粉10-15。
【文档编号】C22C21/08GK103993205SQ201410152219
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】丁兴 申请人:池州市光明塑钢有限公司