[发明专利]一种7系铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种7系铝合金的制备方法，首先将铝锭熔化成铝液后进行合金化处理；然后进行除气精炼，扒渣；接着对除气精炼后的合金熔液进行连续浇铸；将制得的铸坯进行校直，进轧机前对铸坯进行加热，轧制过程中采用乳化液润滑，轧制得到铝合金；接着将轧制所得的铝合金进行终轧淬火；将终轧淬火后的铝合金进行人工时效处理。本发明采用人工时效处理和混合气体精炼处理，效率高，成本低，制得的7系铝合金性能稳定。

技术领域

本发明涉及铝合金材料技术领域，尤其涉及一种7系铝合金及其制备方法。

背景技术

目前，随着导体合金化的发展，以铝合金材料作为导体材料和加强材料的新型架空输电导线在国内外应用也日趋广泛，其代表种类包括全铝合金绞线和铝合金芯铝绞线。全铝合金绞线由同一材料构成，制造工艺非常简便，且在工程应用上具有诸多优点；而相比传统的钢芯铝绞线，铝合金芯铝绞线在保证加强芯材料强度的条件下，可以充分利用加强芯铝合金材料的导电性能，同时避免了由钢芯的磁滞作用而引起的电能损耗。同时，以上两种新型架空导线具有更好的耐腐蚀性，架线施工也更方便，将来在废旧导线回收时也更具经济性。因此，全铝合金绞线和铝合金芯铝绞线成为当前架空输电导线发展的一个重要方向。

现有技术中，在制备7系铝合金的过程中，所使用的精炼剂选自固体精炼剂或固气混合精炼剂，由于单纯的固定精炼剂使用后反应缓慢，现有技术中，大多采用通入氮气或氩气进行精炼处理，但是氮气或氩气在725℃到730℃时会与铝反应生成大量氧化铝夹杂，因此单纯的精炼气体无法起到很好的精炼效果。同时，合金铝合金中多种元素间协同效果较差，导致生产出的铝合金寿命短、性能差。

在制备7系铝合金的过程中，人工时效是决定高强度铝合金线的关键，时效温度和时间取决于合金的成分、加工变形成都及拉线所用的设备类型等因素。人工时效加热温度范围比较窄，故生产时力求加热均匀。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种7系铝合金及其制备方法，采用人工时效处理和混合气体精炼处理，效率高，成本低，同时，利用特殊合金Ti在提升铝合金硬度的同时提高合金内各成分的协同作用，由此使制得的7系铝合金性能稳定。

本发明提出的一种7系铝合金的制备方法，包括如下步骤：

S1、合金化处理：将铝锭熔化成铝液，控制铝液温度为720℃-750℃，加入Zn锭、Mg锭、Si锭、Fe锭、Cr锭、Mn锭、Ti锭、Ni锭、Ce锭，搅拌均匀获得合金熔液，其中，Ti锭为金属内部具有逐渐变化阶梯结构的合金钛，所述合金钛制作方法为：采用钛合金为Ti - 15Mo – 5Zr -3A1，将其表面研磨清洗干净，在NaOH 水溶液中漫渍24h，再清洗，40 ℃干燥24h ，再在电炉中以5 ℃ /min 的速度升温到600 ℃ ，保温并炉冷，再将试样浸渍在pH 为7.40 ，温度为36.5℃ 的NaCl溶液中，经72h 后取出、清洗、干燥；

S2、除气精炼：加入混合气体对保温炉中的合金熔液进行精炼，扒渣；

S3、铸造：对S2除气精炼后的合金熔液进行连续浇铸，浇铸温度为690℃-720℃，浇铸水压为0.20MPa-0.40MPa，所得的铸坯温度为460℃-480℃；

S4、轧制：对S3制得的铸坯进行校直，进轧机前对铸坯进行加热，进轧温度为480℃-520℃，终轧温度为340℃-380℃，轧制过程中采用乳化液润滑，轧制得到铝合金；

S5、终轧淬火：对S4轧制所得的铝合金进行终轧淬火；

S6、人工时效处理：将S5终轧淬火后的铝合金进行时效处理。

优选地，S1中，铝锭中杂质含量≤0.03%。

优选地，S1中，熔化的速度为6t/h-10t/h。