一種大截面厚壁合金型材及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大截面厚壁合金型材及其生產(chǎn)工藝，其以重量百分比的原料配方為0.6%?0.65%Si，0.2%Fe，0.15%?0.2%Cu，0.05%?0.08%Mn，0.85%?0.95%Mg，0.04%?0.06%Cr，0.15%Zn，0.01%?0.02%Ti，0.03%?0.05%Zr，其余為Al。相應(yīng)地，本發(fā)明公開了一種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝。采用新的生產(chǎn)工藝及合金成分配比，可以實(shí)現(xiàn)在線淬火，同時(shí)保證了型材的尺寸精度和強(qiáng)度。
【專利說明】
一種大截面厚壁合金型材及其生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及鋁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大截面厚壁合金型材及其生產(chǎn)工 〇
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁合金因具有較高的強(qiáng)度，良好的塑形，優(yōu)良的可焊性和耐腐蝕性，特別是無應(yīng)力 腐蝕開裂傾向，容易上氧化膜等特性，因而被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)中，很多行業(yè)要求大截 面厚壁的高強(qiáng)度型材，然而，對于大截面的厚壁型材，在線淬火時(shí)容易出現(xiàn)淬火速度不夠， 從而導(dǎo)致型材強(qiáng)度難以保證現(xiàn)象發(fā)生，另一方面，淬火不均勻又容易出現(xiàn)尺寸精度難以保 證的問題，因此有必要研究出一種新的生產(chǎn)工藝，解決以上問題。
[0003] 本發(fā)明提出一種大截面厚壁合金型材及其生產(chǎn)工藝，采用新的生產(chǎn)工藝及合金成 分配比，可以實(shí)現(xiàn)在線淬火，同時(shí)保證了型材的尺寸精度和強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種大截面厚壁合金型材及其生產(chǎn)工藝，采用新 的生產(chǎn)工藝及合金成分配比，可以實(shí)現(xiàn)在線淬火，同時(shí)保證了型材的尺寸精度和強(qiáng)度。
[0005] 為達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大截面厚壁合金型材，其以重量 百分比的原料配方如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe,0.15%-〇.2%Cu,0.05%-〇.08%Mn,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 01%-0 ? 02%Ti，0 ? 03%-0 ? 05%Zr，其余為A1。
[0006] 優(yōu)選地，每熔次的Mg，Cu，Si的絕對偏差不超過± 0.02%。
[0007] -種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，包括： 一、 將原材料按照預(yù)定的比例配好備用，其中，以重量百分比的原材料配方如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe,0.15%-〇.2%Cu,0.05%-〇.08%Mn,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 01%-0 ? 02%Ti，0 ? 03%-0 ? 05%Zr，其余為A1; 二、 將原材料在溫度為740 °C-750 °C的條件下熔鑄成液態(tài)合金，再冷卻形成固態(tài)圓鑄 錠； 三、 將固態(tài)圓鑄錠進(jìn)行擠壓，形成合金型材； 四、 將擠壓成型的合金型材進(jìn)行淬火處理； 五、 將淬火后的合金型材進(jìn)行時(shí)效處理。
[0008] 優(yōu)選地，所述第二步驟包括以下步驟： A、 將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布 和雙層泡沫陶瓷進(jìn)行過濾； B、 在熔鑄后的液態(tài)合金引入輔助元素，對液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程進(jìn)行均勻化 冷卻處理及對圓鑄錠進(jìn)行高溫均勻化處理，所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和鋯劑。
[0009] 優(yōu)選地，所述第二步驟包括以下步驟： A、 將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布 和雙層泡沫陶瓷進(jìn)行過濾； B、 將A步驟后的液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程進(jìn)行均勻化冷卻處理及對圓鑄錠進(jìn)行 高溫均勻化處理，該步驟包括以下步驟： B1:將液態(tài)合金經(jīng)過均勻冷卻處理，形成固態(tài)圓鑄錠； B2:將固態(tài)圓鑄錠，在560 °C進(jìn)行高溫均勻化處理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合 冷卻。
[0010] 優(yōu)選地，所述第二步驟包括以下步驟： A、 將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布 和雙層泡沫陶瓷進(jìn)行過濾； B、 在熔鑄后的液態(tài)合金引入輔助元素，對液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程進(jìn)行均勻化 冷卻處理及對圓鑄錠進(jìn)行高溫均勻化處理，該步驟包括以下三個(gè)步驟： B1、形成液態(tài)合金后，往液態(tài)合金里添加輔助元素，所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和 鋯劑； B2:將液態(tài)合金經(jīng)過均勻冷卻處理，形成固態(tài)圓鑄錠； B3:將固態(tài)圓鑄錠，在560 °C進(jìn)行高溫均勻化處理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合 冷卻。
[0011] 優(yōu)選地，在擠壓過程中，采用的擠壓溫度為500°C-520°C，同時(shí)擠壓速度為2-2.5 米/分鐘。
[0012] 優(yōu)選地，所述淬火處理采用噴水冷切，分8個(gè)方向調(diào)整噴水流量的大小。
[0013] 優(yōu)選地，所述時(shí)效處理中，時(shí)效溫度為165°C-175°C，保溫時(shí)間8-12小時(shí)。
[0014] 優(yōu)選地，所述時(shí)效處理中，時(shí)效溫度為175°C，保溫10小時(shí)。
[0015]實(shí)施本發(fā)明具有如下有益效果： 1、本發(fā)明所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，液態(tài)合金流出的出口還設(shè)置有玻璃 絲布和雙層泡沫陶瓷進(jìn)行過濾，采用三層過濾工藝，一方面盡可能減少了帶入的外來雜物， 另一方面進(jìn)可能減少了新的雜物的生成和吸入。
[0016] 2、本發(fā)明所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，采用微觀組織控制處理，消除 了液態(tài)合金的團(tuán)簇現(xiàn)象，保證了圓鑄錠的高表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，且合金的析出相分布均 勻。
[0017] 3、本發(fā)明所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，淬火處理采用了 8個(gè)方向噴水 冷卻，保證了各點(diǎn)冷卻均勻，不會(huì)因冷卻不均導(dǎo)致變形，影響型材精度。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明一種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一 步地詳細(xì)描述。
[0020] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大截面厚壁合金型材，其以重量配比計(jì)的主要原料配方 如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe,0.15%-〇.2%Cu,0.05%-〇.08%Mn,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 01%-0 ? 02%Ti，0 ? 03%-0 ? 05%Zr，其余為A1。
[0021] 優(yōu)選地，每熔次主成分Mg，Cu，Si的絕對偏差不超過± 0.02%。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，包括： S1配料:將原材料按照預(yù)定的比例配好備用，其中，以重量百分比的原材料配方如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe,0.15%-〇.2%Cu,0.05%-〇.08%Mn,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 01%-0 ? 02%Ti，0 ? 03%-0 ? 05%Zr，其余為A1。
[0023]優(yōu)選地，每熔次主成分Mg，Cu，Si的絕對偏差不超過±0.02%，其中所述每熔次是指 每次向熔爐中添加的原料。
[0024] S2熔鑄:將原材料熔鑄成液態(tài)合金，熔鑄溫度為740°C_750°C，再冷卻形成固態(tài)圓 鑄錠； 在步驟S2熔鑄的過程中，將原材料熔鑄成液態(tài)合金，再由液態(tài)合金形成圓鑄錠的過程 中，還包括兩個(gè)子步驟： S21熔體凈化處理:將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金流出的出口還 設(shè)置有玻璃絲布和兩層泡沫陶瓷三層過濾裝置，其中，所述玻璃絲布設(shè)置在液態(tài)合金出口 的最前端，即液態(tài)合金最先經(jīng)過玻璃絲布過濾，再經(jīng)過兩層泡沫陶瓷過濾，其中液態(tài)合金最 先經(jīng)過的泡沫陶瓷比最后經(jīng)過的泡沫陶瓷的篩孔尺寸大，減少了原材料本身帶來的雜質(zhì)。
[0025] 需要說明的是，所述惰性氣體的通入量一般為:0.5立方/時(shí)，也可以根據(jù)實(shí)際工業(yè) 生產(chǎn)的需要改變通入量，不限于本發(fā)明的通入量。
[0026] 將惰性氣體通入到所述液態(tài)合金材料中，減少了新的夾雜物（主要是氧化物和氫 氣）的含量，采用該方法得到的每1〇〇克液態(tài)合金中的含氫量可以控制在0.18毫升以下。 [0027] S22顯微組織控制處理:對熔鑄后的液態(tài)合金，液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程及 圓鑄錠分別進(jìn)行微觀組織處理，由此步驟得到的圓鑄錠平均晶粒度不大于150ym，圓鑄錠1/ 2半徑位置樣品內(nèi)的平均枝晶間距(DAS)為30ym，金屬顆粒相尺寸小于等于10ym，其中合金 的主要強(qiáng)化相Mg2Si相的顆粒尺寸小于等于lym。
[0028]所述微觀組織處理主要分為以下三個(gè)步驟： S221合金化精細(xì)處理:此步驟主要針對液態(tài)合金進(jìn)行處理，在S2步驟得到液態(tài)合金后， 往液態(tài)合金里添加輔助元素，所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和鋯劑，消除了液態(tài)合金的 團(tuán)簇現(xiàn)象的發(fā)生，此外，還可以采用電磁攪拌裝置代替人工攪拌，保證液態(tài)合金的均勻一致 性。
[0029]需要說明的是，所述輔助元素的添加量一般為總原料的0.3-0.35%，本實(shí)施例中的 銅劑、鉻劑、錳劑和鋯劑的配比為:4:1.8:1.2:1，然而該輔助元素的添加量及配比也可以視 產(chǎn)品的具體要求而進(jìn)行調(diào)整。
[0030] S222水平熱頂鑄造處理:此步驟主要針對液態(tài)合金向固態(tài)圓鑄錠轉(zhuǎn)化的過程中進(jìn) 行處理，在S221步驟后得到的液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程中，在結(jié)晶器的周圍均勻設(shè) 置多個(gè)小孔，實(shí)現(xiàn)均勻冷卻，既保證了鑄錠的高表面質(zhì)量，有保證了鑄錠的內(nèi)部質(zhì)量，使得 圓鑄錠的晶粒結(jié)構(gòu)和晶內(nèi)結(jié)構(gòu)變得更加均勻細(xì)??； S223高溫均勻化處理：將S222步驟后得到的固態(tài)圓鑄錠，在560°C進(jìn)行高溫均勻化處 理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合冷卻，使合金中的析出相分布均勻，大小維持在目 標(biāo)確定的范圍內(nèi)，滿足了擠壓工序?qū)D壓坯的組織要求。
[0031 ] S3擠壓:將熔鑄后形成的圓鑄錠進(jìn)行擠壓，形成合金型材，本實(shí)施例采用的擠壓溫 度為500 °C-520 °C，同時(shí)擠壓速度為2-2.5米/分鐘 S4淬火:將擠壓成型的合金型材進(jìn)行淬火處理，所述淬火處理采用噴水冷切，分8個(gè)方 向調(diào)整噴水流量的大小，淬火后溫度小于30°C，保證各點(diǎn)冷切均勻，不會(huì)因冷卻不均導(dǎo)致變 形，影響型材精度。
[0032] S5時(shí)效:將淬火后的合金型材進(jìn)行時(shí)效處理，最佳時(shí)效溫度為165°C_175°C的范圍 內(nèi)，保溫8-12小時(shí)，本實(shí)施例中，時(shí)效溫度為175°C，保溫10小時(shí)。
[0033]本發(fā)明中，所述時(shí)效處理是指合金工件經(jīng)固溶處理，冷塑性變形或鑄造，鍛造后， 在較高的溫度或室溫放置，其性能、形狀、尺寸隨時(shí)間而變化的熱處理工藝。
[0034]本發(fā)明所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)了在線淬火，同時(shí)保證了型 材的尺寸精度和強(qiáng)度。
[0035] 實(shí)施例1 一種大截面厚壁合金型材，其以重量配比計(jì)的主要原料配方如下：0.6%Si，0.2%Fe， 0 ? 15%Cu，0 ? 05%Mn，0 ? 85%Mg，0 ? 04%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 01%Ti，0 ? 03%Zr，其余為A1。
[0036] 實(shí)施例2 一種大截面厚壁合金型材，其以重量配比計(jì)的主要原料配方如下：0.65%Si，0.2%Fe， 0.2%Cu，0.08%Mn，0.95%Mg，0.06%Cr，0.15%Zn，0.02%Ti，0.05%Zr，其余為Al。
[0037] 實(shí)施例3 一種大截面厚壁合金型材，其以重量配比計(jì)的主要原料配方如下：0.625%Si，0.2%Fe， 0 ? 175%Cu，0 ? 065%Mn，0 ? 9%Mg，0 ? 05%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 015%Ti，0 ? 04%Zr，其余為A1。
[0038] 實(shí)施例4 一種大截面厚壁合金型材，其以重量配比計(jì)的主要原料配方如下：0.6%Si，0.2%Fe， 0 ? 2%Cu，0 ? 07%Mn，0 ? 9%Mg，0 ? 05%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 015%Ti，0 ? 04%Zr，其余為A1。
[0039] 實(shí)施例5 一種大截面厚壁合金型材，其以重量配比計(jì)的主要原料配方如下：0.65%Si，0.2%Fe， 0 ? 15%Cu，0 ? 06%Mn，0 ? 85%Mg，0 ? 06%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 015%Ti，0 ? 045%Zr，其余為A1。
[0040] 實(shí)施例6 一種大截面厚壁合金型材，其以重量配比計(jì)的主要原料配方如下：0.62%Si，0.2%Fe， 0 ? 17%Cu，0 ? 065%Mn，0 ? 88%Mg，0 ? 055%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 013%Ti，0 ? 035%Zr，其余為A1。
[0041 ] 實(shí)施例7 一種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝如下： (1)配料:將含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照預(yù)定的比例配 好備用，所述原材料的質(zhì)量比如下： 0?6%Si，0?2%Fe，0?15%Cu，0?05%Mn，0?85%Mg，0?04%Cr，0?15%Zn，0?0l%Ti，0?03%Zr，其 余為Al。
[0042] (2)熔鑄:將原材料熔鑄成液態(tài)合金，熔鑄溫度為740°C，再冷卻形成固態(tài)圓鑄錠； (21)原材料熔鑄成液態(tài)合金后，將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金 流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布和兩層泡沫陶瓷三層過濾裝置，其中，所述玻璃絲布設(shè)置在 液態(tài)合金出口的最前端，即液態(tài)合金最先經(jīng)過玻璃絲布過濾，再經(jīng)過兩層泡沫陶瓷過濾，其 中液態(tài)合金最先經(jīng)過的泡沫陶瓷比最后經(jīng)過的泡沫陶瓷的篩孔尺寸大。
[0043] (22)顯微組織控制處理:液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程及圓鑄錠分別進(jìn)行微觀 組織處理。
[0044] (221)合金化精細(xì)處理:原材料熔鑄成液態(tài)合金后，往液態(tài)合金里添加輔助元素， 所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和鋯劑。
[0045] (222)水平熱頂鑄造處理:針對液態(tài)合金向固態(tài)圓鑄錠轉(zhuǎn)化的過程中進(jìn)行處理， 在221步驟后得到的液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程中，在結(jié)晶器的周圍均勻設(shè)置多個(gè)小 孔； (223)高溫均勻化處理:將S222步驟后得到的固態(tài)圓鑄錠，再560°C進(jìn)行高溫均勻化處 理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合冷卻。
[0046] S3擠壓:將熔鑄后形成的圓鑄錠進(jìn)行擠壓，形成合金型材，本實(shí)施例采用的擠壓溫 度為500 °C，同時(shí)擠壓速度為2米/分鐘 S4淬火:將擠壓成型的合金型材進(jìn)行淬火處理，所述淬火處理采用噴水冷切，分8個(gè)方 向調(diào)整噴水流量的大小，淬火后溫度為25°C。
[0047] S5時(shí)效:將淬火后的合金型材進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)效溫度為165°C，保溫8小時(shí)。
[0048] 由以上原料配方及生產(chǎn)工藝得到了合金型材A。
[0049] 實(shí)施例8 一種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝如下： (1)配料:將含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照預(yù)定的比例配 好備用，所述原材料的質(zhì)量比如下： 0.65%Si,0.2%Fe, 0.2%Cu, 0.08%Mn, 0.95%Mg, 0.06%Cr,0.15%Zn, 0.02%Ti, 0.05% Zr，其余為Al。
[0050] (2)熔鑄:將原材料熔鑄成液態(tài)合金，熔鑄溫度為750°C，再冷卻形成固態(tài)圓鑄錠； (21)原材料熔鑄成液態(tài)合金后，將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金 流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布和兩層泡沫陶瓷三層過濾裝置，其中，所述玻璃絲布設(shè)置在 液態(tài)合金出口的最前端，即液態(tài)合金最先經(jīng)過玻璃絲布過濾，再經(jīng)過兩層泡沫陶瓷過濾，其 中液態(tài)合金最先經(jīng)過的泡沫陶瓷比最后經(jīng)過的泡沫陶瓷的篩孔尺寸大。
[0051] (22)顯微組織控制處理:液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程及圓鑄錠分別進(jìn)行微觀 組織處理。
[0052] (221)合金化精細(xì)處理:原材料熔鑄成液態(tài)合金后，往液態(tài)合金里添加輔助元素， 所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和鋯劑。
[0053] (222)水平熱頂鑄造處理:針對液態(tài)合金向固態(tài)圓鑄錠轉(zhuǎn)化的過程中進(jìn)行處理， 在221步驟后得到的液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程中，在結(jié)晶器的周圍均勻設(shè)置多個(gè)小 孔； (223)高溫均勻化處理:將S222步驟后得到的固態(tài)圓鑄錠，再560°C進(jìn)行高溫均勻化處 理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合冷卻。
[0054] S3擠壓:將熔鑄后形成的圓鑄錠進(jìn)行擠壓，形成合金型材，本實(shí)施例采用的擠壓溫 度為520 °C，同時(shí)擠壓速度為2.5米/分鐘 S4淬火:將擠壓成型的合金型材進(jìn)行淬火處理，所述淬火處理采用噴水冷切，分8個(gè)方 向調(diào)整噴水流量的大小，淬火后溫度為25°C。
[0055] S5時(shí)效:將淬火后的合金型材進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)效溫度為175°C，保溫12小時(shí)。
[0056] 由以上原料配方及生產(chǎn)工藝得到了合金型材B。
[0057] 實(shí)施例9 一種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝如下： (1)配料:將含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照預(yù)定的比例配 好備用，所述原材料的質(zhì)量比如下： 0.625%Si，0.2%Fe，0.175%Cu，0.065%Mn，0.9%Mg，0.05%Cr，0.15%Zn，0.015%Ti，0.04% Zr，其余為Al。
[0058] (2)熔鑄:將原材料熔鑄成液態(tài)合金，熔鑄溫度為745°C，再冷卻形成固態(tài)圓鑄錠； (21)原材料熔鑄成液態(tài)合金后，將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金 流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布和兩層泡沫陶瓷三層過濾裝置，其中，所述玻璃絲布設(shè)置在 液態(tài)合金出口的最前端，即液態(tài)合金最先經(jīng)過玻璃絲布過濾，再經(jīng)過兩層泡沫陶瓷過濾，其 中液態(tài)合金最先經(jīng)過的泡沫陶瓷比最后經(jīng)過的泡沫陶瓷的篩孔尺寸大。
[0059] (22)顯微組織控制處理:液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程及圓鑄錠分別進(jìn)行微觀 組織處理。
[0060] (221)合金化精細(xì)處理:原材料熔鑄成液態(tài)合金后，往液態(tài)合金里添加輔助元素， 所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和鋯劑。
[0061] (222)水平熱頂鑄造處理:針對液態(tài)合金向固態(tài)圓鑄錠轉(zhuǎn)化的過程中進(jìn)行處理， 在221步驟后得到的液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程中，在結(jié)晶器的周圍均勻設(shè)置多個(gè)小 孔； (223)高溫均勻化處理:將S222步驟后得到的固態(tài)圓鑄錠，再560°C進(jìn)行高溫均勻化處 理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合冷卻。
[0062] S3擠壓:將熔鑄后形成的圓鑄錠進(jìn)行擠壓，形成合金型材，本實(shí)施例采用的擠壓溫 度為510 °C，同時(shí)擠壓速度為2.25米/分鐘 S4淬火:將擠壓成型的合金型材進(jìn)行淬火處理，所述淬火處理采用噴水冷切，分8個(gè)方 向調(diào)整噴水流量的大小，淬火后溫度為25°C。
[0063] S5時(shí)效:將淬火后的合金型材進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)效溫度為170°C，保溫10小時(shí)。
[0064] 由以上原料配方及生產(chǎn)工藝得到了合金型材C。
[0065] 實(shí)施例10 一種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝如下： (1)配料:將含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照預(yù)定的比例配 好備用，所述原材料的質(zhì)量比如下： 0 ? 6%Si，0 ? 2%Fe，0 ? 2%Cu，0 ? 07%Mn，0 ? 9%Mg，0 ? 05%Cr，0 ? 15%Zn，0 ? 015%Ti，0 ? 04%Zr，其余 為Al0
[0066] (2)熔鑄:將原材料熔鑄成液態(tài)合金，熔鑄溫度為742°C，再冷卻形成固態(tài)圓鑄錠； (21)原材料熔鑄成液態(tài)合金后，將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金 流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布和兩層泡沫陶瓷三層過濾裝置，其中，所述玻璃絲布設(shè)置在 液態(tài)合金出口的最前端，即液態(tài)合金最先經(jīng)過玻璃絲布過濾，再經(jīng)過兩層泡沫陶瓷過濾，其 中液態(tài)合金最先經(jīng)過的泡沫陶瓷比最后經(jīng)過的泡沫陶瓷的篩孔尺寸大。
[0067] (22)顯微組織控制處理:液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程及圓鑄錠分別進(jìn)行微觀 組織處理。
[0068] (221)合金化精細(xì)處理:原材料熔鑄成液態(tài)合金后，往液態(tài)合金里添加輔助元素， 所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和鋯劑。
[0069] (222)水平熱頂鑄造處理:針對液態(tài)合金向固態(tài)圓鑄錠轉(zhuǎn)化的過程中進(jìn)行處理， 在221步驟后得到的液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程中，在結(jié)晶器的周圍均勻設(shè)置多個(gè)小 孔； (223)高溫均勻化處理:將S222步驟后得到的固態(tài)圓鑄錠，再560°C進(jìn)行高溫均勻化處 理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合冷卻。
[0070] S3擠壓:將熔鑄后形成的圓鑄錠進(jìn)行擠壓，形成合金型材，本實(shí)施例采用的擠壓溫 度為507 °C，同時(shí)擠壓速度為2.25米/分鐘 S4淬火:將擠壓成型的合金型材進(jìn)行淬火處理，所述淬火處理采用噴水冷切，分8個(gè)方 向調(diào)整噴水流量的大小，淬火后溫度為25°C。
[0071 ] S5時(shí)效:將淬火后的合金型材進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)效溫度為168°C，保溫9小時(shí)。
[0072] 由以上原料配方及生產(chǎn)工藝得到了合金型材D。
[0073] 實(shí)施例11 一種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝如下： (1)配料:將含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照預(yù)定的比例配 好備用，所述原材料的質(zhì)量比如下： 0.65%Si,0.2%Fe,0.15%Cu,0.06%Mn,0.85%Mg,0.06%Cr,0.15%Zn,0.015%Ti,0.045%Zr, 其余為Al。
[0074] (2)熔鑄:將原材料熔鑄成液態(tài)合金，熔鑄溫度為748°C，再冷卻形成固態(tài)圓鑄錠； (21)原材料熔鑄成液態(tài)合金后，將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金 流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布和兩層泡沫陶瓷三層過濾裝置，其中，所述玻璃絲布設(shè)置在 液態(tài)合金出口的最前端，即液態(tài)合金最先經(jīng)過玻璃絲布過濾，再經(jīng)過兩層泡沫陶瓷過濾，其 中液態(tài)合金最先經(jīng)過的泡沫陶瓷比最后經(jīng)過的泡沫陶瓷的篩孔尺寸大。
[0075] (22)顯微組織控制處理:液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程及圓鑄錠分別進(jìn)行微觀 組織處理。
[0076] (221)合金化精細(xì)處理:原材料熔鑄成液態(tài)合金后，往液態(tài)合金里添加輔助元素， 所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和鋯劑。
[0077] (222)水平熱頂鑄造處理:針對液態(tài)合金向固態(tài)圓鑄錠轉(zhuǎn)化的過程中進(jìn)行處理， 在221步驟后得到的液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程中，在結(jié)晶器的周圍均勻設(shè)置多個(gè)小 孔； (223)高溫均勻化處理:將S222步驟后得到的固態(tài)圓鑄錠，再560°C進(jìn)行高溫均勻化處 理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合冷卻。
[0078] S3擠壓:將熔鑄后形成的圓鑄錠進(jìn)行擠壓，形成合金型材，本實(shí)施例采用的擠壓溫 度為517 °C，同時(shí)擠壓速度為2.2米/分鐘 S4淬火:將擠壓成型的合金型材進(jìn)行淬火處理，所述淬火處理采用噴水冷切，分8個(gè)方 向調(diào)整噴水流量的大小，淬火后溫度為25°C。
[0079] S5時(shí)效:將淬火后的合金型材進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)效溫度為172°C，保溫11小時(shí)。
[0080]由以上原料配方及生產(chǎn)工藝得到了合金型材E。
[0081 ] 實(shí)施例12 一種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝如下： (1)配料:將含有3;1，？6，(：11，]/[11，]\%，0,211，1';[，21'及41元素的原材料按照預(yù)定的比例配 好備用，所述原材料的質(zhì)量比如下： 0.62%Si,0.2%Fe,0.17%Cu,0.065%Mn,0.88%Mg,0.055%Cr,0.15%Zn,0.013%Ti,0.035% Zr，其余為Al。
[0082] (2)熔鑄:將原材料熔鑄成液態(tài)合金，熔鑄溫度為743°C，再冷卻形成固態(tài)圓鑄錠； (21)原材料熔鑄成液態(tài)合金后，將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金 流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布和兩層泡沫陶瓷三層過濾裝置，其中，所述玻璃絲布設(shè)置在 液態(tài)合金出口的最前端，即液態(tài)合金最先經(jīng)過玻璃絲布過濾，再經(jīng)過兩層泡沫陶瓷過濾，其 中液態(tài)合金最先經(jīng)過的泡沫陶瓷比最后經(jīng)過的泡沫陶瓷的篩孔尺寸大。
[0083] (22)顯微組織控制處理:液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程及圓鑄錠分別進(jìn)行微觀 組織處理。
[0084] (221)合金化精細(xì)處理:原材料熔鑄成液態(tài)合金后，往液態(tài)合金里添加輔助元素， 所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和鋯劑。
[0085] (222)水平熱頂鑄造處理:針對液態(tài)合金向固態(tài)圓鑄錠轉(zhuǎn)化的過程中進(jìn)行處理， 在221步驟后得到的液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程中，在結(jié)晶器的周圍均勻設(shè)置多個(gè)小 孔； (223)高溫均勻化處理:將S222步驟后得到的固態(tài)圓鑄錠，再560°C進(jìn)行高溫均勻化處 理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合冷卻。
[0086] S3擠壓:將熔鑄后形成的圓鑄錠進(jìn)行擠壓，形成合金型材，本實(shí)施例采用的擠壓溫 度為515 °C，同時(shí)擠壓速度為2.4米/分鐘 S4淬火:將擠壓成型的合金型材進(jìn)行淬火處理，所述淬火處理采用噴水冷切，分8個(gè)方 向調(diào)整噴水流量的大小，淬火后溫度為25°C。
[0087] S5時(shí)效:將淬火后的合金型材進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)效溫度為166°C，保溫11.5小時(shí)。 [0088]由以上原料配方及生產(chǎn)工藝得到了合金型材F。
[0089] 需要說明的是，實(shí)施例1至6為本發(fā)明一種大截面厚壁合金型材的原料配方的具體 實(shí)施例，而實(shí)施例7至12所示的生產(chǎn)工藝與實(shí)施例1至6所示的一種大截面厚壁合金型材原 料配方一一對應(yīng)。
[0090] 將實(shí)施例7的合金型材A、實(shí)施例8的合金型材B、實(shí)施例9的合金型材C、實(shí)施例10的 合金型材D、實(shí)施例11的合金型材E、實(shí)施例12的合金型材F，分別進(jìn)行抗拉強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度， 延伸率以及尺寸精度進(jìn)行測試： 表1合金型材的性能測試
由表1(合金型材的性能測試)可知，本發(fā)明提供種大截面厚壁合金型材可以實(shí)現(xiàn)在線 淬火，同時(shí)保證了型材的尺寸精度和強(qiáng)度。
[0091]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于： 1、本發(fā)明所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，液態(tài)合金流出的出口還設(shè)置有玻璃 絲布和雙層泡沫陶瓷進(jìn)行過濾，采用三層過濾工藝，一方面盡可能減少了帶入的外來雜物， 另一方面進(jìn)可能減少了新的雜物的生成和吸入。
[0092] 2、本發(fā)明所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，采用微觀組織控制處理，消除 了液態(tài)合金的團(tuán)簇現(xiàn)象，保證了圓鑄錠的高表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，且合金的析出相分布均 勻。
[0093] 3、本發(fā)明所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，淬火處理采用了 8個(gè)方向噴水 冷卻，保證了各點(diǎn)冷卻均勻，不會(huì)因冷卻不均導(dǎo)致變形，影響型材精度。
[0094]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大截面厚壁合金型材，其特征在于，其以重量百分比的原料配方如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe, 0.15%-〇.2%Cu,0.05%-〇.08%Μη,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，Ο · 15%Ζη，Ο · 01%-0 · 02%Ti，Ο · 03%-0 · 05%Zr，其余為Α1。2. 如權(quán)利要求1所述的大截面厚壁合金型材，其特征在于，每熔次的Mg，Cu，Si的絕對偏 差不超過±0.02%。3. -種大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟： 一、 將原材料按照預(yù)定的比例配好備用，其中，以重量百分比的原材料配方如下： 0.6%-0.65%Si,0.2%Fe, 0.15%-〇.2%Cu, 0.05%-〇.08%Μη,0.85%-〇.95%Mg,0.04%-〇.06% Cr，Ο · 15%Ζη，Ο · 01%-0 · 02%Ti，Ο · 03%-0 · 05%Zr，其余為Α1; 二、 將原材料在溫度為740 °C_750°C的條件下熔鑄成液態(tài)合金，再冷卻形成固態(tài)圓鑄 錠； 三、 將固態(tài)圓鑄錠進(jìn)行擠壓，形成合金型材； 四、 將擠壓成型的合金型材進(jìn)行淬火處理； 五、 將淬火后的合金型材進(jìn)行時(shí)效處理。4. 如權(quán)利要求3所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于， 所述第二步驟包括以下步驟： A、 將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布 和雙層泡沫陶瓷進(jìn)行過濾； B、 在熔鑄后的液態(tài)合金引入輔助元素，對液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程進(jìn)行均勻化 冷卻處理及對圓鑄錠進(jìn)行高溫均勻化處理，所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和鋯劑。5. 如權(quán)利要求3所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于， 所述第二步驟包括以下步驟： A、 將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布 和雙層泡沫陶瓷進(jìn)行過濾； B、 將A步驟后的液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程進(jìn)行均勻化冷卻處理及對圓鑄錠進(jìn)行 高溫均勻化處理，該步驟包括以下步驟： B1:將液態(tài)合金經(jīng)過均勻冷卻處理，形成固態(tài)圓鑄錠； B2:將固態(tài)圓鑄錠在560°C進(jìn)行高溫均勻化處理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合 冷卻。6. 如權(quán)利要求3所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于， 所述第二步驟包括以下步驟： A、 將惰性氣體通入熔鑄后的液態(tài)合金中，且在液態(tài)合金流出的出口還設(shè)置有玻璃絲布 和雙層泡沫陶瓷進(jìn)行過濾； B、 在熔鑄后的液態(tài)合金引入輔助元素，對液態(tài)合金形成固態(tài)圓鑄錠的過程進(jìn)行均勻化 冷卻處理及對圓鑄錠進(jìn)行高溫均勻化處理，該步驟包括以下三個(gè)步驟： B1、形成液態(tài)合金后，往液態(tài)合金里添加輔助元素，所述輔助元素為銅劑、鉻劑、錳劑和 鋯劑； B2:將液態(tài)合金經(jīng)過均勻冷卻處理，形成固態(tài)圓鑄錠； B3:將固態(tài)圓鑄錠，在560 °C進(jìn)行高溫均勻化處理，保溫10小時(shí)，最后經(jīng)風(fēng)冷和水霧混合 冷卻。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在擠壓過程 中，采用的擠壓溫度為500°C-520°C，同時(shí)擠壓速度為2-2.5米/分鐘。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述淬火處理 采用噴水冷切，分8個(gè)方向調(diào)整噴水流量的大小。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述時(shí)效處理 中，時(shí)效溫度為165°C_175°C，保溫時(shí)間8-12小時(shí)。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的大截面厚壁合金型材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述時(shí)效處 理中，時(shí)效溫度為175°C，保溫10小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C22F1/047GK105821265SQ201610338210
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】潘偉津
【申請人】廣東偉業(yè)鋁廠集團(tuán)有限公司