[发明专利]一种具有耐高温性能的铝合金棒材的制备方法

说明书

一种具有耐高温性能的铝合金棒材的制备方法，本发明涉及一种具有耐高温性能的铝合金棒材的制备方法，本发明的目的是为了解决现有2系铝合金棒材在高温环境中容易发生断裂，无法满足使用要求的问题，本发明通过改变化学成分，固溶处理温度、固溶保温时间、时效温度、时效保温时间等因素，提高了2系合金棒材耐高温性能，本发明通过独特的化学成分配比，合理的工艺流程，生产出的直径范围60mm～120mm棒材，表面质量，平直度、室温强度优异，最重要的是同时具有优异的耐高温性能，用本发明方法制造的铝合金棒材耐高温性能为在270℃的环境中，加载64MPa的应力，可以保持至少100h不断裂，本发明应用铝合金加工领域。

技术领域

本发明涉及一种具有耐高温性能的铝合金棒材的制备方法。

背景技术

2系铝合金普遍具有中等强度、抗应力腐蚀性能好的特点，在航空领域具有重要的应用价值。但是普通的2系合金在25℃到100℃范围内强度虽然可以满足要求，但是当材料处于高温环境(200℃到250℃)时，会因材料强度损失较大发生断裂，不能满足使用要求。为满足市场对耐高温2系合金棒材的需求，结合普通2系合金棒材的性能情况，急需确定一种具有优良耐高温性能的铝合金棒材的制造方法，生产出了符合用户要求的棒材。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有2系铝合金棒材在高温环境中容易发生断裂，无法满足使用要求的问题，提供了一种具有耐高温性能的铝合金棒材的制备方法。

本发明一种具有耐高温性能的铝合金棒材的制备方法按照以下步骤进行：

一、按铝合金棒材合金元素的质量百分比为Cu：2.8％～3.3％、Mn：0.60％～0.72％、Mg：2.1％～2.4％、Ti：0.04％～0.06％、Si：＜0.20％、Fe：＜0.20％、Zn：＜0.10％和余量Al的比例称取原料，在温度为710℃～740℃的条件进行熔炼，得到铝合金熔液；

二、将步骤一的铝合金熔液在铸造温度为690℃～710℃、铸造速度为20mm/min～35mm/min、冷却水强度为0.05MPa～0.15MPa、冷却水温度为10℃～20℃的条件下按半连续铸造法制成直径为420mm的铝合金圆铸锭；

三、将步骤二得到的铝合金圆铸锭放入热处理炉中加热至金属温度为460℃～480℃，保温10h～14h进行均匀化退火处理，得到均匀化退火处理后的铝合金铸锭；

四、将步骤三的得到的均匀化退火处理后的铝合金铸锭车去表面的氧化皮后，得到直径为405mm的铝合金铸锭，加热铝合金铸锭的温度至440℃～460℃；

五、将步骤四处理后的440℃～460℃的铸锭以1.5mm/s～2.5mm/s的挤压速度进行挤压，得到直径60mm～120mm的棒材；

六、将步骤五制备的棒材放入立式淬火炉进行固溶处理，固溶温度500℃～505℃，炉气到温后，加热保温180min，进行水淬处理，淬火水温10℃～35℃；

七、将步骤六固溶处理后的棒材进行拉伸矫直，拉伸率控制范围1％～2％；

八、将步骤七拉伸后的棒材，进行人工时效，时效过程控制金属温度160℃～170℃，金属温度到温后保温15h～17h，得到具有耐高温性能的铝合金棒材。

本发明方法确定了一种具有优良耐高温性能的2XXX系铝合金棒材，填补了国内耐高温铝合金棒材生产方法空白。本发明通过独特的化学成分配比，合理的工艺流程，生产出的直径范围60mm～120mm棒材，表面质量，平直度、室温强度优异，最重要的是同时具有优异的耐高温性能，用本发明方法制造的铝合金棒材耐高温性能为在270℃的环境中，加载64MPa的应力，可以保持至少100h不断裂，可以应用于航空等各个领域。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。