[发明专利]一种高强度铝合金材料及其生产工艺

权利要求书

1.一种高强度铝合金材料的生产工艺，其特征在于：以质量分数计，该铝合金成分包括Si：7.1～7.5％，Cu：3.5～3.9％，Mg：0.05～0.1％，Mn：0.1～0.3％，Sr：0.0045～0.0085％，Ti：0.03～0.1％，杂质P≤0.001％，Fe≤0.3％，余量为Al以及不可去除的杂质元素；

该铝合金的生产工艺步骤为：(1)向倾转炉内加入固态铝原料，倾转炉的炉膛温度设定为750℃～780℃，熔融3小时，然后调整到变质温度730℃～760℃；

(2)撇除倾转炉表面浮渣，向倾转炉内加入Mg、Si、Cu、Mn和Ti元素，Ti元素按照要求含量的50％添加，通过光谱分析仪实时检测各元素的质量分数并及时调整各元素的加入量；

(3)彻底清渣：分三次加入清渣剂，自上而下至自下而上进行反复搅拌，扒渣；

(4)变质除气：彻底清渣后调整铝液温度至720℃～740℃，加入锶杆和钛硼丝，使用除气机通入氮气，压力0.75～1.5Mpa，保持时间20～25分钟，通气结束后静置10分钟，撇渣后观察气体情况，监测气体含量，如果气体含量超标重新进行精炼除气处理，再次进行表面撇渣，盖上保温盖，静置10分钟，待气体含量合格后，调整浇铸温度为730～760℃；

(5)浇铸试样：对待浇铸的铝液进行光谱分析，如果成分合格，且符合浇铸温度，将铝液盛入坩埚后进行浇铸，被浇铸的模具喷涂保温涂层剂并升温至300～360℃，同时在模具的冒口、浇道刷保温涂料，剩余铝液盖上保温盖，取出浇铸试样做好标记后送至光谱室进行成分光谱分析；

(6)浇铸产品及热处理：光谱分析各元素成分合格后热处理：450℃～550℃温度下淬火6小时，150℃～200℃回火8小时，得到铝合金产品。

2.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金材料的生产工艺，其特征在于：第(1)步中的固态铝为30～50％的铝锭，其余为回炉料。

3.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金材料的生产工艺，其特征在于：第(4)步精炼结束后对倾转炉内的铝液表面进行清除铝渣、氧化皮操作。

4.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金材料的生产工艺，其特征在于：第(5)步铝液进行浇铸时，定时对倾转炉内的待浇铸的铝液表面的氧化皮进行清理并回收至专用容器。

5.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金材料的生产工艺，其特征在于：第(5)步中，坩埚内待浇铸的铝液距离坩埚底下降至200mm时，停止浇铸工作，将坩埚内的铝液浇铸成铝锭作为第(1)步的固态铝原料。

6.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金材料的生产工艺，其特征在于：第(6)步中的热处理操作为：510℃温度下淬火6小时，170℃回火8小时，得到铝合金产品。

7.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金材料的生产工艺，其特征在于：加入的Mg、Si、Cu和Mn元素的形式为单质，分别为镁条、单晶硅、铜块和锰条。