[发明专利]一种超高强度铝合金型材

权利要求书

1.一种超高强度铝合金型材，其特征在于：该铝合金型材中各元素组成的质量百分比为：铬3％-6％、铜2％-3％、锰2％-4％、锆0.05％-0.15％、钕0.03％-0.09％、钒0.04％-0.08％、锗0.5％-1.5％、纳米硼化硅0.5％-0.9％、纳米二氧化硅0.5％-1.5％、纳米氮化硅0.4％-0.9％、镍0.1％-0.3％、钛0.05％-0.08％、铁0.8％-1.6％、钯0.03％-0.05％、镧0.01％-0.03％、钴0.1％-0.5％、碳纤维1.5％-3.5％，余量为铝。

2.根据权利要求1所述的超高强度铝合金型材，其特征在于：所述超高强度铝合金型材的制备方法为：

(1).升温熔融：按照所述铝合金型材中各元素组成的质量百分比对各元素进行配料；将余量铝投入熔炼炉在1000-1500℃下进行熔炼，熔化后搅拌20-30min，搅拌的同时进行超声；

再升温至1900-1950℃，加入配料好的其他金属元素、纳米硼化硅、纳米二氧化硅和纳米氮化硅进行熔融，搅拌30-60min，搅拌的同时进行超声，检测合金成分并调整；

(2).过滤杂质：将步骤(1)所得到的合金混合熔液保持在1900-1950℃的状态下进行过滤，过滤掉合金混合熔液所混有的未熔化的杂质，得到相对纯净的合金混合熔液；

再将碳纤维剪切为所需长度，投入到1900-1950℃的合金混合熔液中，搅拌20-40min，搅拌的同时进行超声，检测合金成分并调整；

(3).水冷铸造：采用金属型水冷半连续铸造技术对步骤(2)所得到的合金混合熔液进行处理，控制合金混合熔液出炉温度为700-750℃,铸造温度为650-700℃,铸造速度为90-100mm/min,冷却水压为0.3-0.5MPa，得到铝合金铸锭；

(4).多级热处理：对步骤(3)得到的铝合金铸锭进行多级热处理：

第一级：升温至250-350℃，保温3-5h；

第二级：升温至450-480℃，保温4-6h；

第三级：降温至200-250℃，保温2-3h，空冷至室温；

第四级：升温至150-250℃，保温2-3h；

第五级：升温至450-500℃，保温6-8h；

第六级：降温至150-200℃，保温1-2h，空冷至室温；

第七级：升温至300-350℃，保温2-4h，出炉空冷至室温；

(5).挤压成型：将挤压模具预热到400℃-450℃，模筒预热到350℃-450℃，将步骤(4)得到的铝合金铸锭送入模筒中，将模筒放入挤压模具内，以挤压压力为110N/mm²-120N/mm²、挤压速度为0.5m/s-0.6m/s进行挤压，得到铝合金型材；

(6).淬火校直：将步骤(5)中挤压出来的铝合金型材进行淬火处理，随后进行校直处理，得到成品铝合金型材；

将成品铝合金型材放入退火炉中，设定温度为80-100℃，保温10-13h；

再设定温度为150-200℃，保温6-12h；

然后设定温度为50-80℃，保温12-20h；

空冷至室温后再设定温度为95-105℃，保温8-12h，空冷至室温；

经表面处理、精整、检查验收、包装即得成品。

3.根据权利要求2所述的超高强度铝合金型材，其特征在于：所述超高强度铝合金型材的制备方法步骤3中的水冷：冷却水进水口温度不高于20℃,出水口水温不高于45℃。

4.根据权利要求2所述的超高强度铝合金型材，其特征在于：所述超高强度铝合金型材的制备方法步骤4中的多级热处理：第一级以100-150℃/h升温；第二级以50-80℃/h升温；第三级以强风风冷降温；第四级以80-120℃/h升温；第五级以100-150℃/h升温；第六级以150-180℃/h降温至150-180℃，以水冷方式冷至室温；第七级以100-150℃/h升温至320-350℃，保温2-3h，出炉空冷至室温。

5.根据权利要求2所述的超高强度铝合金型材，其特征在于：所述超高强度铝合金型材的制备方法步骤5中的淬火处理：通过将铝合金型材缓慢通过温度为45℃-55℃的水槽内进行。