[发明专利]一种高强高韧铝合金型材的制备方法

权利要求书

1.一种高强高韧铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）按照元素质量百分数满足下列要求：Si 0.3-0.5、Cu 4.4-5.8、Mg 2.2-3.6、Ni 1.0-1.5、V 0.1-0.3、Mn 0.4-0.6、Ti 0.15-0.35、Zn 0.05-0.15、Be0.1-0.2、Cd 0.15-0.25、Zr 0.1-0.2、Ga 0.04-0.08、Pm 0.03-0.05、Er 0.02-0.04，余量为Al进行配料，将炉料投入熔炼炉在740-760℃下进行熔炼，加待炉料全部熔化，搅拌30-35min，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼，精炼温度为725-745℃，精炼时间为15-20min，扒渣后静置20-25min，再调整温度至710-730℃，铝液中通60%N₂+20%Ar+20%Cl₂多元混合气体除气精炼15-20min，气体压力为0.18-0.24atm,气体流量为1.6-2.2 m³/min，静置25-30min，使氧化渣充分上浮,扒渣后开始浇铸；

（2）采用金属型水冷半连续铸造技术，铝液出炉温度为705-725℃,铸造温度为690-710℃,铸造速度为90-100 mm/min,冷却水压为0.2-0.3MPa，冷却水进水口温度不高于20℃,出水口水温不高于40℃；

（3）将铸坯进行均匀化处理：先以120-160℃/h升温至250-300℃，保温3-5h，再以80-120℃/h升温至470-490℃，保温5-10h，然后强风风冷至240-260℃,再以70-90℃/h升温至380-420℃，保温3-6h，然后以80-120℃/h降温至220-240℃，保温2-3h，放入0-5℃冰盐水中冷却至50℃以下，然后取出型材以100-150℃/h升温至260-290℃，保温2-3h，再以80-120℃/h升温至465-485℃，保温5-10h，然后以150-200℃/h降温至170-190℃，保温1-2h，空冷至室温；

（4）将均匀化处理后的铸锭加热至450-470℃，然后利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为420-440℃，挤压筒预热温度415-435℃，挤压速率为16-22m/min；

（5）上述挤压出来的铝合金型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，在线淬火后进行时效处理：先以40-60℃/h升温至80-100℃，保温8-12h，再以30-50℃/h升温至185-205℃，保温5-10h，再以50-70℃/h降温至70-80℃，保温10-15h，空冷至室温后再以80-90℃/h升温至160-180℃，保温5-10h，再以30-50℃/h降温85-95至℃，保温10-15h，空冷至室温后再以40-50℃/h升温至80-90℃，保温10-15h，空冷至室温，经表面处理、精整、检查验收、包装即得成品。

2.根据权利要求1所述的高强高韧用铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述的精炼剂制备方法如下：a.称取以下重量份的原料：氯化镁10-15、氯化钾 15-20、高炉矿渣4-8、火山灰5-10、萤石3-6、苦菱土4-8、废砖粉3-6、石墨粉2-5、白云石8-12、硫化锰2-3、纳米氧化铝2-3、乙烯基三乙氧基硅烷0.5-1、三乙醇胺1-2；b.将萤石、苦菱土、白云石混合均匀，730-760℃煅烧2-3h，冷却至室温后放入浓度为15-20%的盐酸溶液中浸泡1-2h，取出用蒸馏水洗涤至中性，烘干，1200-1250℃煅烧1-2h，冷却至室温，粉碎，过100-150目筛与高炉矿渣、火山灰、废砖粉、石墨粉混合均匀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷和三乙醇胺，2000-3000rpm高速研磨10-15min，待用；c.将氯化镁和氯化钾混合均匀，加热至780-810℃，待其全部熔融后，加入其余原料以及步骤b制得的粉末，搅拌20-30min，喷射造粒，即得精炼剂。