[发明专利]一种超高强铆钉制造用铝合金线材的制备方法

说明书

一种超高强铆钉制造用铝合金线材的制备方法，本发明涉及一种铆钉制造用铝合金线材的制备方法，它要解决现有铝合金线材的抗拉强度、断后延伸率和抗剪切强度较低的问题。制备方法：一、铝合金铸锭的熔炼；二、铸造铝合金铸锭；三、锯切铝合金铸锭；四、均匀化退火；五、去除短铸锭表面的氧化膜；六、预加热铝合金挤压坯料铸锭；七、在挤压温度为390℃～430℃，挤压速度为30mm/min～60mm/min的条件下进行挤压；八、线坯中间退火；九、在变形率为25％～30％的条件下通过拉伸整径模具进行冷拉伸。本发明制备的铝合金线材为H13状态下的线材，满足了高强度性能要求，通过本发明获得的线材实际尺寸及表面质量优异。

技术领域

本发明涉及一种铆钉制造用铝合金线材的制备方法。

背景技术

铝合金因其具有抗蚀性、密度低、比强度高、比刚度高、断裂韧性和疲劳强度高等优点，对于增加结构的稳定性，降低结构材料的整体重量具有积极促进作用。因此，铝合金被广泛应用于航空、航天、装甲、坦克、舰船、轨道交通、电力电子、汽车、建筑等重点国防军事及民用领域。

目前，我国在航空领域产品结构件连接需要使用的一种超高强度铝合金铆钉。该铆钉制备用铝合金线材的性能要求为H13状态的抗拉强度不小于235MPa。在经固溶淬火及过时效热处理后，其抗拉强度不小于490MPa，规定非比例延伸强度不小于410MPa，断后延伸率不小于10％，抗剪切强度不小于280MPa。以现有工艺生产的各类铝合金线材无法满足该铆钉的应用要求。

发明内容

本发明是要解决现有铝合金线材的抗拉强度、断后延伸率和抗剪切强度较低的问题，而提供一种超高强铆钉制造用铝合金线材的制备方法。

本发明超高强铆钉制造用铝合金线材的制备方法按照以下步骤实现：

一、铝合金铸锭的熔炼：按质量百分数为锌：5.8％～6.7％、镁：2.0％～2.5％、铜：2.0％～2.6％、锆：0.08％～0.14％、硅：≤0.10％、铁：≤0.12％、锰：≤0.08％、铬：≤0.03％(锰和铬来自于铝锭等原材料带入，为杂质元素，非合金强化有利元素成分)、钛：≤0.05％和余量的铝称取铝锭、纯镁锭、纯锌锭、电解铜、AlCu40中间合金、AlZr3中间合金及铝钛硼丝晶粒细化剂作为原料，将称取后的原料加入熔炼炉中，控制熔炼温度为710℃～770℃，熔炼加热时间2.5～5.5小时，并在铸造前使用氩气进行不少于10分钟的精炼，获得铝合金铸造前的铝液；

二、铝合金铸锭的铸造：将步骤一获得的铝液在铸造温度为720℃～735℃、铸造速度为60mm/min～90mm/min、铸造水压0.04MPa～0.07MPa、冷却水温为20℃～45℃的条件下进行铸造，获得直径为168mm～178mm铝合金铸锭；

三、铝合金铸锭的锯切、机加：将步骤二获得的铝合金铸锭使用锯床锯切，获得成长度为510mm～560mm的短铸锭；

四、铝合金铸锭的均匀化退火：将步骤三获得的短铸锭装入电阻式加热炉中，在温度为450℃～470℃的条件下保温45～50小时，获得均匀化退火的短铸锭；

五、铝合金铸锭的机加：将经均匀化退火的短铸锭使用车床去除表面的氧化膜，机加后获得直径为159mm～165mm的铝合金挤压坯料铸锭；

六、铝合金铸锭预加热：将铝合金挤压坯料铸锭装入推进式电阻加热炉中，在温度为390℃～430℃的条件下保温2.5～3.5小时，获得预加热后的铝合金挤压坯料铸锭；

七、挤压方式制备线坯：将预加热后的铝合金挤压坯料铸锭放入挤压筒中，在挤压温度为390℃～430℃，挤压速度为30mm/min～60mm/min的条件下进行挤压，获得直径为10.5mm～11.5mm的铝合金线坯；

八、线坯中间退火：将步骤七获得的铝合金线坯装入电阻式加热炉中，在温度为375～430℃的条件下保温2～3.5小时，获得经退火的铝合金线坯；