[发明专利]制作水箱用的铝合金材料及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及制作水箱用的铝合金材料，本发明还涉及该铝合金材料的加工方法。

背景技术

现有技术中，用于汽车、工程机械、发电机等设备的水箱铝合金材料，主要由牌号为3003的铝合金及进口材料，牌号为3003铝合金，其化学成份中含Si 0.6份，Cu 0.05份-0.20份，Fe 0.7份，Mn 1.0份-1.5份，Zn 0.10份。该材料的成型性能差，抗蚀性能偏低，其抗拉强度、伸长率较低，不能满足市场的要求。

发明内容

针对现有制作水箱用的铝合金材料的不足之处，本发明提供了另外一种制作水箱用的铝合金材料，其成型性能好，抗蚀性能较高，且其抗拉强度、伸长率均能达到要求，为此，本发明还提供了生产该铝合金材料的加工方法。

其技术方案是这样的：

用于制作水箱用的铝合金材料，其特征在于：其包括以下重量份数的材料，Si  0.7份、Cu 0.2份-0.3份、Fe 0.7份、Mn 1.0份-1.6份、Zn 0.4份-0.7份、Ti 0.05份、Al 95.5份-97份；

生产上述铝合金材料的加工方法，包括以下步骤，

熔炼：先向熔炼炉中加入铝合金废料和铝合金边角料，然后加入铝锭，待铝锭完全熔化，炉温在720℃-760℃时，按次序加入Si、Cu、Fe、Mn、Zn、Ti，其中各成份的重量份数为Si 0.7份、Cu 0.2份-0.3份、Fe 0.7份、Mn 1.0份-1.6份、Zn 0.4份-0.7份、Ti 0.05份、Al 95.5份-97份；

精炼：在温度720℃-760℃之间，加精炼剂，充分搅拌40分钟-60分钟、去渣扒灰；

铸造：铸造温度为710℃-740℃，铸造速度为60毫米/分钟。

本发明的上述工艺中，主要合金元素为Fe、Mn、Cu、Zn；

铁元素在铝合金熔炼温度下形成液溶体，室温下固溶度很小。FeAl₃有细化再结晶晶粒的用途，对抗蚀性能影响较大。

铝合金中加入Mn，可提高抗拉强度和伸长率，能提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒，还可以减少铁的有害作用。

铜是主要的合金元素，有一定的固溶强化作用。CuAl₂有着明显的时效强化效果，提高力学性能，在铝-锰合金中加入一定量的铜，能提高合金的抗蚀性能。

锌增至0.4份-0.7份加入铝合金中，在变形的条件下对合金强度的提高有利，同时有防腐蚀的作用。

钛是铝合金中常见的添加元素，主要作用是细化铸造组织，减小开袭倾向，提高材料力学性能。

通过本发明中的工艺制作的铝合金材料与常用的牌号为3003铝合金材料相比，力学性能、抗疲劳性能、成材率、抗拉强度、伸长率均有大幅度地提高，是制作汽车、工程机械、发电机等设备的水箱较理想的新材料。

具体实施方式：

实施例1，先向熔炼炉中加入铝合金废料和铝合金边角料，然后加入铝锭，待铝锭完全熔化，炉温在720℃时，按次序加入Si、Cu、Fe、Mn、Zn、Ti，其中各成份的重量份数为Si 0.7份、Cu 0.3份、Fe 0.7份、Mn 1.3份、Zn 0.55份、Ti 0.05份、Al 95.5份；然后精炼，温度为760℃时，加精炼剂，充分搅拌、去渣扒灰，精炼时间为40分钟；然后铸造，铸造温度为710℃，铸造速度为60毫米/分钟，铸造完毕停机后，除去表面浮渣，抬开分流盘，及时吊出铸锭，检查铸锭质量，确保铸锭不断裂，无裂纹，表面平直、光滑。

实施例2，先向熔炼炉中加入铝合金废料和铝合金边角料，然后加入铝锭，待铝锭完全熔化，炉温在740℃时，按次序加入Si、Cu、Fe、Mn、Zn、Ti，其中各成份的重量份数为Si 0.7份、Cu 0.25份、Fe 0.7份、Mn 1.0份、Zn 0.7份、Ti 0.05份、Al 96.2份；然后精炼，温度为740℃时，加精炼剂，充分搅拌、去渣扒灰，精炼时间为60分钟；然后铸造，铸造温度为725℃，铸造速度为60毫米/分钟，铸造完毕停机后，除去表面浮渣，抬开分流盘，及时吊出铸锭，检查铸锭质量，确保铸锭不断裂，无裂纹，表面平直、光滑。