[发明专利]一种高强高韧铝合金型材的制备方法

摘要

本发明公开了一种高强高韧铝合金型材的制备方法，该铝合金型材由以下质量百分比的元素组成：Cu3.6-4.2、Mg1.5-2.0、Mn0.8-1.2、Fe0.1-0.15、Si0.1-0.3、Zn0.15-0.25、Ti0.05-0.15、Cr0.05-0.1、Sb0.04-0.08、Zr0.1-0.2、Bi0.05-0.15、Pd0.03-0.06、B0.005-0.008、Sc0.04-0.06、Nd0.03-0.05、Ho0.02-0.03，余量为Al。本发明铝合金型材综合力学性能优异，不仅具有很高的抗拉强度，同时还具有较高的伸长率，抗拉强度≥550MPa，伸长率≥12%，应用前景广阔。

主权项

一种高强高韧铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将铝锭、铜锭、镁锭、废铝投入熔炼炉进行熔炼，熔炼温度735‑765℃，待其熔清80%以上时，投入Al‑Zr、Al‑Mn等中间合金，待其全部熔化后，调整温度至740‑770℃，加入熔体重量0.2‑0.3%的六氯乙烷和0.1‑0.2%的氟化钙精炼15‑20min，精炼后电磁搅拌10‑15min，静置20‑30min，然后调整温度至750‑780℃，加入Al‑Ti‑B‑C中间合金，保温5‑10min，扒渣，取样分析，严格控制铝合金溶液的各元素成分的重量百分比符合下列要求：Cu 3.6‑4.2、Mg 1.5‑2.0、Mn 0.8‑1.2、Fe 0.1‑0.15、Si 0.1‑0.3、Zn 0.15‑0.25、Ti 0.05‑0.15、Cr 0.05‑0.1、Sb 0.04‑0.08、Zr 0.1‑0.2、Bi 0.05‑0.15、Pd 0.03‑0.06、B 0.005‑0.008、Sc 0.04‑0.06、Nd 0.03‑0.05、Ho 0.02‑0.03，余量为Al；（2）采用半连续直接水冷铸造方法进行铸造，铸造温度为720‑740℃，铸造速度65‑85mm/min，冷却水压0.2‑0.3MPa，冷却水流量为1750‑1950 L/min；（3）对铝合金铸锭进行均匀化处理：先以180‑240℃/h升温至420‑460℃，保温3‑6h，强风冷却至200‑250℃，保温2‑3h，然后以100‑150℃/h升温至460‑500℃，保温5‑10h，再以80‑120℃/h降温至260‑320℃，保温3‑4h，然后水雾冷却至160‑190℃，保温1‑2h，再以120‑160℃/h升温至440‑480℃，保温4‑6h，然后以100‑150℃/h降温至180‑220℃，保温1‑2h，空冷至室温；（4）将上述均匀化处理后的铸锭加热至470‑490℃，然后放入预热至485‑505℃的模具中用挤压机挤压成型，挤压速率为14‑18m/min，出模温度为510‑530℃；（5）将上述挤压成型的铝合金型材强风风冷至150‑200℃，然后以80‑120℃/h升温至330‑360℃，保温3‑5h，再以50‑100℃/h升温至490‑500℃，保温1‑2h，然后以100‑150℃/h降温至240‑280℃/h，保温4‑6h，然后放入0‑5℃冰盐水中降温至50℃以下；（6）对铝合金型材进行时效处理：先以40‑50℃/h升温至80‑90℃，保温10‑15h，空冷至室温，然后以30‑40℃/h升温至60‑70℃，保温14‑18h，再以50‑60℃/h升温至165‑185℃，保温8‑12h，再以45‑55℃/h降温至75‑85℃，保温12‑16h，空冷至室温，然后以50‑60℃/h升温至100‑120℃，保温10‑15h，空冷至室温，然后以85‑95℃/h升温至170‑190℃，保温5‑10h，再以40‑50℃/h降温至70‑80℃，保温12‑16h，空冷至室温。