[发明专利]一种高耐损伤铝合金型材的制备方法

摘要

本发明公开了一种高耐损伤铝合金型材的制备方法，该铝合金型材各元素组成的质量百分比为：Si0.03-0.06、Fe0.08-0.12、Cu3.6-4.2、Mg1.4-1.8、Mn0.3-0.6、Cr0.05-0.1、Zn0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Bi0.1-0.3、Zr0.05-0.15、Li0.1-0.2、Sc0.04-0.08、Er0.03-0.06、Yb0.02-0.04，余量为Al。本发明通过降低Fe、Si的含量以及添加适量的Bi、Zr等元素，减少凝固共晶相和热处理过剩相，增大强化相的析出密度使其分布均匀，可以减少疲劳裂纹萌生几率；同时添加适量的Sc、Er、Yb等元素微合金化作用，形成与基体共格的弥散相保持形变回复亚晶组织，形变热处理改善析出相的分布均匀性，可以有效提高疲劳裂纹扩展阻力；从而同时提升合金的耐损伤性能和力学性能。

主权项

一种高耐损伤铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）按照元素质量百分数满足下列要求：Si 0.03‑0.06、Fe 0.08‑0.12、Cu3.6‑4.2、Mg 1.4‑1.8、Mn 0.3‑0.6、Cr 0.05‑0.1、Zn 0.15‑0.25、Ti 0.1‑0.2、Bi 0.1‑0.3、Zr 0.05‑0.15、Li 0.1‑0.2、Sc 0.04‑0.08、Er 0.03‑0.06、Yb 0.02‑0.04，余量为Al进行配料，将炉料投入熔炼炉在735‑755℃下进行熔炼，加待炉料全部熔化，搅拌30‑40min，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼，精炼温度为720‑730℃，精炼时间为15‑25min，扒渣后静置20‑30min，再调整温度至710‑720℃，铝液中通70%N2+30%Ar多元混合气体除气精炼15‑20min，气体压力为0.15‑0.20atm,气体流量为1.4‑1.8 m3/min，静置25‑35min，使氧化渣充分上浮,扒渣后开始浇铸；（2）采用金属型水冷半连续铸造技术，铝液出炉温度为700‑720℃,铸造温度为695‑705℃,铸造速度为85‑105 mm/min,冷却水压为0.2‑0.3MPa，冷却水进水口温度不高于25℃,出水口水温不高于45℃；（3）将铸坯进行均匀化处理：先以70‑90℃/h升温至180‑200℃，保温2‑3h，再以80‑120℃/h升温至360‑380℃，保温4‑6h，然后以60‑80℃/h降温至160‑190℃，保温1‑2h，水冷至室温，然后以200‑250℃/h升温至450‑480℃，保温1‑2h，强风风冷至220‑240℃，保温2‑3h，然后以100‑150℃/h升温至495‑515℃，保温1‑2h，再以120‑160℃/h降温至180‑220℃，保温2‑3h，空冷至室温；（4）将均匀化处理后的铸锭加热至440‑460℃，然后利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为415‑435℃，挤压筒预热温度410‑420℃，挤压速率为14‑18m/min；（5）上述挤压出来的铝合金型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，在线淬火后进行时效处理：先以100‑120℃/h升温至190‑210℃，保温5‑10h，再以50‑60℃/h降温至85‑95℃，保温10‑15h，空冷至室温后再以40‑50℃/h升温至90‑110℃，保温8‑12h，空冷至室温后再以80‑90℃/h升温至165‑185℃，保温5‑10h，空冷至室温，经表面处理、精整、检查验收、包装即得成品。