[发明专利]一种高强高韧铝合金型材的制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种高强高韧铝合金型材的制备方法，属于铝合金材料加工技术领域。

背景技术

    铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，因其密度低，强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，具有优良的导电性、导热性、抗蚀性等性能，可加工成各种型材，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面。

随着现代工业的迅速发展，对铝合金型材的强度和韧性提出了更高的要求。因此，据需开发一种同时具有高强度高韧性的铝合金型材。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强高韧铝合金型材的制备方法，该铝合金型材不仅具有较高的强度，同时还具有较高的延伸率。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

    一种高强高韧铝合金型材的制备方法，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降温至85-95℃，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。