[发明专利]一种微细化拉制用铝杆的制备方法及制作出的铝合金材料

说明书

技术领域

本发明涉及冶金的技术领域，具体为一种微细化拉制用铝杆的制备方法，本发明还提供了微细化拉制用铝合金材料。

背景技术

微细化拉制用铝及铝合金杆的生产过程比较特殊，往往需求用高端的生产装备和顶级的技术作为导向来指导生产操作，其使得微细化拉制用铝合金杆的加工成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种微细化拉制用铝杆的制备方法，其制备的铝合金杆，经过拉丝验证后，完全符合要求，降低加工成本，且使用该方法制作获得的铝合金杆使后续制品的再结晶晶粒得以细化，强度、伸长率得到改善。

一种微细化拉制用铝杆的制备方法，其特征在于：预先制出微细化拉制用铝合金材料成分配比的铝液，确保铝液主要成分组成为Al≥98.70wt％、Si：0.03～0.08wt％、Fe：0.1～0.2wt％、V：0.0001％～0.001wt％、B：0.005～0.010wt％；之后高效喷粉精炼剂通入装有铝液的保温炉内熔体中进行精炼，扒渣后再次调整铝液内成分配比为Al≥98.70wt％、Si：0.03～0.08wt％、Fe：0.1～0.2wt％、V：0.0001％～0.001wt％、B：0.005～0.010wt％，之后炉外精炼及除渣获得洁净铝液，将洁净铝液进行浇铸，之后对浇铸的毛坯校直、冷却后进行连续轧制、形成铝杆，之后淬火、清洁、冷却后获得微细化拉制用铝杆。

其进一步特征在于：

其具体制备步骤如下：

1)原材料选择及熔炼：对原材料进行检验，选择相应品位的铝锭进行合理搭配，投入熔铝炉熔炼，控制炉内铝液温度≤760℃；

2)铝液成分分析：将熔炼好的铝液或电解原铝液转注到保温炉，搅拌均匀后取样用直读光谱仪进行快速分析，检测溶液中Al、Si、Fe、V和B的含量；

3)合金化处理：根据步骤2光谱检验结果，计算铝硅、铝铁、铝硼中间合金的加入量，控制保温炉铝液温度在740±10℃时，加入相应的中间合金，搅拌使铝液成分充分均匀，所述铝液主要成分组成为：Al≥98.70wt％，Si：0.03～0.08wt％，Fe：0.1～0.2wt％，V：0.0001％～0.001wt％，B：0.005～0.010wt％；

4)精炼：完成步骤3后，在铝液温度达到750±10℃时用99.999％的高纯氮气作载体，将高效喷粉精炼剂通入保温炉内熔体中进行精炼，达到铝液除气、除杂的净化处理，精炼时控制精炼剂吹入的速度和氮气的压力；

5)扒渣：步骤4完成后，铝液静置5～10分钟，打开保温炉扒渣门进行扒渣，将浮在铝液表面上的铝渣清理干净；

6)成分调整：将完成步骤4、5的铝液在保温炉内静置30～40分钟，然后进行取样分析，元素含量偏离时进行调整，确认铝液成分组成为：Al≥98.70wt％，Si：0.03～0.08wt％，Fe：0.1～0.2wt％，V：0.0001％～0.001wt％，B：0.005～0.010wt％；

7)炉外精炼及除渣：步骤6完成后，在铝液温度达到740±10℃时，即可出炉，铝液从保温炉出来经过流槽进入在线除气装置和过滤装置，进行炉外精炼，再次除气除渣，除渣时需选用除渣仪进行；

8)连续铸造：对步骤7再次精炼后的洁净铝液进行连续浇铸，浇铸温度控制在675～695℃，铸造冷却水温度为25～35℃，冷却水总压力为0.30MPa，采用水平浇铸方式进行浇铸；同时根据拉制单丝的直径范围，控制结晶轮的速度、冷却水压力，使从结晶轮出来到引桥上的铸坯温度为530～570℃；

9)连续轧制：对步骤8制得的铸坯进行校直、冷却，控制进轧前铸坯温度保持在530～560℃，轧制过程采用乳化液对轧辊和铝杆进行润滑和冷却；调整乳化液压力和流量，使微细化拉制用铝杆终轧温度≤300℃；

10)铝杆淬火：用水或稀乳化液对轧机出来的微细化拉制用进行淬火-快速冷却处理，控制铝杆表面温度≤70℃，以保证铝杆的强度；

11)铝杆清洁：在铝杆进入收线框或卷取盘前，用压缩空气将铝杆表面的水吹干，保持铝杆的洁净和干燥；

12)自然冷却：对步骤11中所得微细化拉制用铝杆放在场地上进行自然冷却处理。

步骤1中采用工业用Al99.70的纯铝，使本发明制备的铝合金具有原材料供应充足、成本低、采购方便等优势；同时还可以采用精铝或高纯级铝作为基体合金，该铝基体比普通铝基材料具有更高的品质，加工成的产品在电性能和机械性能方面更具优势；