[发明专利]一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法

说明书

一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法，它涉及一种空心圆锭及其制造方法。本发明目的是要解决现有技术制备铝合金空心锭铸造成品率低，生产工作量大且过程控制困难的问题。一种大规格高强超硬空心圆锭由Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti、B和Al组成。制造方法：一、称量；二、熔炼；三、精炼铸造熔体；四、成型。本发明主要用于大规格高强超硬空心圆锭及其制造。

技术领域

本发明涉及一种空心圆锭及其制造方法。

背景技术

高强超硬铝合金空心锭，具有合金化程度高，密度小、比强度高的优点，广泛的应用于航空航天、高速列车领域，在许多场合可以替代钢铁材料。用铝合金代替原来钢铁结构，在保证力学性能符合飞行器及高速列车要求同时，也极大地降低自身重量。现有铝合金空心锭都是采用水箱式铝质结晶器的传统生产方法，传统生产方法对操作者的操作技能要求极高，且生产劳动强度大，生产过程全程需要专人看守，人为影响铸锭质量的因素多，造成铸锭成型率低，仅为74.7％。且传统生产方式的铸锭表面的金属偏析瘤大，增加了后续车皮、镗孔量而造成金属浪费，直接影响着成品率。

发明内容

本发明目的是要解决现有技术制备铝合金空心锭铸造成品率低，生产工作量大且过程控制困难的问题，而提供一种大规格高强超硬空心圆锭及其制造方法。

一种大规格高强超硬空心圆锭由Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti、B和Al组成；所述的大规格高强超硬空心圆锭中Si的质量百分数小于0.3％，Fe的质量百分数为0.2％～0.4％，Cu的质量百分数为1.4％～2.0％，Mn的质量百分数为0.2％～0.6％，Mg的质量百分数为2.1％～2.9％，Cr的质量百分数为0.10％～0.25％，Zn的质量百分数为5.0％～7.0％，Ti的质量百分数小于0.05％，B的质量百分数小于0.05％，余量为Al。

一种大规格高强超硬空心圆锭的制造方法是按以下步骤完成的：

一、称量：按照Si的质量百分数小于0.3％，Fe的质量百分数为0.2％～0.4％，Cu的质量百分数为1.4％～2.0％，Mn的质量百分数为0.2％～0.6％，Mg的质量百分数为2.1％～2.9％，Cr的质量百分数为0.10％～0.25％，Zn的质量百分数为5.0％～7.0％，Ti的质量百分数小于0.05％，B的质量百分数小于0.05％和余量为Al称取纯铝锭、Al-Fe中间合金、纯铜板、Al-Mn中间合金、纯镁锭、Al-Cr中间合金、纯锌锭和Al-Ti-B丝；所述的纯铝锭、Al-Fe中间合金、纯铜板、Al-Mn中间合金、纯镁锭、Al-Cr中间合金和纯锌锭作为熔炼原料；所述的Al-Ti-B丝的质量与熔炼原料的总质量之比为3:1000；

二、熔炼：

将步骤一称取的纯铝锭、纯铜板和纯锌锭、Al-Cr中间合金、Al-Fe中间合金及Al-Mn中间合金按顺序依次加入电阻反射炉内，待熔体温度为700℃～720℃时，加入步骤一称取的纯镁锭，并在温度为720℃～760℃的条件下，搅拌10min～15min，取样分析化学成分，化学成分合格后，覆盖上熔剂，并在搅拌速度为1m/s～1.5m/s的条件下搅拌熔炼5min～10min，得到合金熔体；

三、精炼铸造熔体：

将步骤二得到的合金熔体在温度为720℃～760℃下导入电阻反射炉的静置炉，通入氩气，在温度为720℃～760℃和氩气气氛下，精炼10min～20min，然后在温度为720℃～760℃和氩气气氛下，静置10min～30min，得到精炼后的合金熔体；

四、成型：