[发明专利]一种高强铝合金精密铸造板的制备工艺

说明书

本发明公开了本发明提供一种高强铝合金精密铸造板的制备工艺，涉及材料加工技术领域，该工艺在原有的工艺基础上，对工艺进行优化，引入了固溶淬火、三级拉伸以及双级时效热处理的步骤以及合理的步骤工艺参数，形成了主要包括配料、熔炼、铸造、均匀化热处理、机加工处理、固溶淬火、三级拉伸、双级时效热处理、机加工处理的新工艺，解决了现有工艺下铝合金精密铸造板内应力释放不完全而产生加工变形以及强度不足的问题，通过本发明的工艺，能够获得不易加工变形、强度高的高强铝合金精密铸造板。

技术领域

本发明涉及材料加工技术领域，尤其涉及一种高强铝合金精密铸造板的制备工艺。

背景技术

铝合金精密铸造板因为密度小、热导率高、可切削性优异、电导率大、高回收率以及铸造板尺寸精度高等优点，目前被广泛应用于交通运输、机械电子、工模具、精密仪器等领域。

现有常规铝合金精密铸造板主要为5系和6系铝合金铸造板，如5083和6061等牌号的铝合金精密铸造板，通过熔炼、铸造、均热、机械加工(锯切、铣面，有时还包括有分切)等获得，铝合金铸造板在铸造状态下具有特定的冶金组织和相当理想的应力释放，因而经高速切削加工后几乎不发生变形和扭曲，铸造产品特定的晶粒组织晶粒匀称且均匀分布，相比于轧制产品组织沿轧制方向呈一定纤维状分布，铸造板具有较好的机加工性能和阳极氧化氧化效果。

但现有常规铝合金精密铸造板也有一定的缺点，如一是需要长时间中低温均匀化热处理及精确控制升温和降温速率，控制不当，容易导致内应力释放不完全而产生加工变形；二是铸造板整体强度较低，如生产6061等6系铝合金铸造淬火板，其属于中等强度，无法满足客户对高强度精密仪器和工模具的要求，严重限制了铝合金精密铸造板在高强度领域的发展空间。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种高强铝合金精密铸造板的制备工艺，能够解决现有铝合金精密铸造板内应力释放不完全而产生加工变形和铸造板强度不足的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高强铝合金精密铸造板的制备工艺，包括有以下步骤：

S1、配料：按照以下重量百分比进行配料：Zn＝5.1-6.9％、Mg＝1.9-2.9％、Cu＝1.2-2.6％、Si≤0.4％、Fe≤0.5％、Mn≤0.30％、Cr≤0.28％、Ti≤0.20％、Zr≤0.25％，其余量为Al及不可避免的杂质；

S2、熔炼、铸造：按上述配料进行熔炼、铸造，以铸造出铸锭；

S3、均匀化热处理：将铸锭进行均匀化热处理以降低内应力；

S4、机加工处理：对铸锭进行机械加工，以获得厚度小于等于200mm的板材；

S5、固溶淬火：将机加工后的板材进行固溶淬火，升温至440-490℃，料温升温速度为15-100℃/min，保温为15-300min，保温结束后快速水冷或风冷至室温；

S6、拉伸：对淬火板材进行三级拉伸，第一级拉伸率为0.5-1.2％，拉伸速度为8-12mm/s，第二级拉伸率为1.0-2.2％，拉伸速度为4-10mm/s，第三级拉伸率为2.0-3.2％，拉伸速度为1.5-6mm/s；

S7、双级时效热处理：第一级时效温度为100-120℃，升温速率为40-60℃/h，保温时间为0.5-3h；第二级进一步升温至168-182℃，升温速率为40-60℃/h，保温时间12-25h为；

S8、机加工处理：对时效处理后的板材进行机械加工，获得成品。

优选的，步骤S2中，在熔炼铸造过程中，对铝合金熔体进行多级除气处理.

优选的，步骤S2中，在熔炼铸造过程中，使用过滤板除去铝合金溶体的氧化物、非金属夹杂物和其他有害金属杂质。