一種鉚釘用鋁合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉚釘用鋁合金及其制備方法，其各元素按質(zhì)量百分比組成為:Si0.3-0.5、Cu2.4-3.2、Mg1.2-1.8、Zn0.05-0.1、Mn0.15-0.25、Ti0.05-0.1、Fe0.1-0.2、Cr0.06-0.12、Co0.05-0.15、Pb0.03-0.06、W0.02-0.04、Hf0.01-0.03、B0.004-0.008、La0.03-0.05、Dy0.02-0.03、Ho0.01-0.02、余量為鋁。本發(fā)明鋁合金中添加了少量的La、Dy、Ho、W、Hf等修飾元素，它們能與鋁合金發(fā)生有效的微合金化作用，從而大幅度提高鋁合金的合金強度、焊接性以及韌性等性能，減少裂紋以及斷裂等現(xiàn)象的發(fā)生，延長鉚釘?shù)氖褂脡勖?br> 【專利說明】一種鉚釘用鋁合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉚釘用鋁合金及其制備方法，屬于鋁合金材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鉚釘主要用于鉚接合金結(jié)構(gòu)，目前鉚釘材料多采用6XXX系鋁合金，雖然具有很高的塑性和良好的加工性能，但是在鉚接過程中，其還存在抗剪切強度、延伸率較低，且在焊接時有裂紋傾向，耐蝕性不高等問題，嚴重限制鉚釘?shù)膽梅秶?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種剪切強度高、斷裂伸長率高、高耐蝕、焊接性能良好的鉚釘用鋁合金及其制備方法。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種鉚釘用鋁合金，其各元素按質(zhì)量百分比組成為:Si 0.3-0.5, Cu 2.4-3.2, Mg
1.2-1.8, Zn 0.05-0.K Mn 0.15-0.25, Ti 0.05-0.K Fe 0.1-0.2, Cr 0.06-0.12, Co0.05-0.15,Pb 0.03-0.06,W 0.02-0.04,Hf 0.01-0.03,B 0.004-0.008,La 0.03-0.05,Dy0.02-0.03、Ho 0.01-0.02、余量為鋁。
[0005]鉚釘用鋁合金的制備方法:將鋁錠、電解銅、鎂錠投入到熔煉爐中，加熱至680-710°C，待全部熔化后，添加Al-S1、Al-Fe, Al-Mn, Al-Zn, Al-Cr等中間合金，升溫至720-730°C，待合金熔化 后，升溫至730-750°C，再加入稀土合金錠和Al-T1-B中間合金，攪拌15-20min，然后加入精煉劑精煉10_15min，扒渣后靜置5_10min，再用75%Ar+25%N2除氣精煉20-30min，扒渣后靜置10_15min，然后在710_720°C溫度下澆鑄成型，將所得的鑄錠以100-120°C /h 速率升溫至 240-260°C，保溫 4_6h，再以 50-60°C /h 速率升溫至 340_380°C，保溫3-5h，再以35-45°C /h速率升溫至510-530°C，保溫10_15h，再以280_320°C /h速率降溫至160-180°C，放入沸水中保溫5-10h，再以200-220°C /h速率升溫至470_490°C，保溫8-12h，然后以80-100°C /h速率降溫至320-350°C，保溫3_4h，再以100-120°C /h降溫至140-160°C，保溫l_2h，空冷至室溫即可；
所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鎂10-15、氯化鋇5-10、硫化鉀5-10、蛭石8-12、冰晶石5-10、石英砂3-6、鋁礬土 4_8、硅酸鈉20-30、納米氮化硅
5-10、納米碳化鈣8-12 ；b.將蛭石、冰晶石、石英砂、鋁礬土粉碎過400-500目篩，混合均勻，再加入娃酸鈉、納米氮化娃、納米碳化鈣以及適量的水，3000-5000rpm高速研磨5_10min,制粒，然后將制得的顆粒在450-480°C下焙燒3-5h，冷卻至室溫，待用；c.將氯化鎂、氯化鋇、硫化鉀混合均勻，加熱至930-950°C，待其全部熔融后，將上述步驟(b)制得的顆粒加入熔融液中攪拌均勻，澆注成塊狀，待其冷卻至室溫即為所得精煉劑。
[0006]本發(fā)明精煉劑的脫雜質(zhì)率在65-75%之間，去除合金液中的夾雜物及使夾雜物變性效果好、凈化合金液提高了內(nèi)部質(zhì)量，氣孔度降低1-2度，得到有效的控制。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明鋁合金中添加了少量的La、Dy ,Ho、W、Hf等修飾元素，它們能與鋁合金發(fā)生有效的微合金化作用，從而大幅度提高鋁合金的合金強度、焊接性以及韌性等性能，減少裂紋以及斷裂等現(xiàn)象的發(fā)生，延長鉚釘?shù)氖褂脡勖?br> 【具體實施方式】
[0008]一種鉚釘用鋁合金，其各元素按質(zhì)量百分比組成為:Si 0.3-0.5, Cu 2.4-3.2,Mg 1.2-1.8、Zn 0.05-0.1、Mn 0.15-0.25、Ti 0.05-0.1、Fe 0.1-0.2、Cr 0.06-0.12、Co
0.05-0.15,Pb 0.03-0.06,W 0.02-0.04,Hf 0.01-0.03,B 0.004-0.008,La 0.03-0.05,Dy
0.02-0.03、Ho 0.01-0.02、余量為鋁。
[0009]鉚釘用鋁合金的制備方法:將鋁錠、電解銅、鎂錠投入到熔煉爐中，加熱至690°C，待全部熔化后，添加Al-S1、Al-Fe、Al-Μη、Al_Zn、Al-Cr等中間合金，升溫至725°C，待合金熔化后，升溫至740°C，再加入稀土合金錠和Al-T1-B中間合金，攪拌18min，然后加入精煉劑精煉12min，扒渣后靜置8min，再用75%Ar+25%N2除氣精煉25min，扒渣后靜置15min，然后在715°C溫度下澆鑄成型，將所得的鑄錠以1120°C /h速率升溫至250°C，保溫5h，再以500C /h速率升溫至360°C，保溫4h，再以40°C /h速率升溫至520°C，保溫15h，再以300°C /h速率降溫至170°C，放入沸水中保溫8h，再以-220°C /h速率升溫至480°C，保溫10h，然后以90°C /h速率降溫至330°C，保溫4h，再以120°C /h降溫至150°C，保溫2h，空冷至室溫即可；
所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量(kg)的原料:氯化鎂10、氯化鋇8、硫化鉀7、蛭石10、冰晶石8、石英砂4、鋁礬土 6、硅酸鈉28、納米氮化硅8、納米碳化鈣10 ；b.將蛭石、冰晶石、石英 砂、鋁礬土粉碎過400目篩，混合均勻，再加入硅酸鈉、納米氮化硅、納米碳化鈣以及適量的水，4000rpm高速研磨8min,制粒,然后將制得的顆粒在460°C下焙燒4h,冷卻至室溫，待用；c.將氯化鎂、氯化鋇、硫化鉀混合均勻，加熱至940°C，待其全部熔融后，將上述步驟(b)制得的顆粒加入熔融液中攪拌均勻，澆注成塊狀，待其冷卻至室溫即為所得精煉劑。
[0010]制得的鋁合金經(jīng)檢驗，其主要性能為:抗拉強度412Mpa，抗剪強度278MPa，延伸率
16.6%ο
【權(quán)利要求】
1.一種鉚釘用鋁合金，其特征在于:其各元素按質(zhì)量百分比組成為:Si 0.3-0.5,Cu 2.4-3.2, Mg 1.2-1.8, Zn 0.05-0.K Mn 0.15-0.25, Ti 0.05-0.K Fe 0.1-0.2, Cr0.06-0.12,Co 0.05-0.15,Pb 0.03-0.06,W 0.02-0.04,Hf 0.01-0.03,B 0.004-0.008,La0.03-0.05、Dy 0.02-0.03, Ho 0.01-0.02、余量為鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉚釘用鋁合金的制備方法，其特征在于:將鋁錠、電解銅、鎂錠投入到熔煉爐中，加熱至680-710°C，待全部熔化后，添加Al-S1、Al-Fe、Al_Mn、Al_Zn、Al-Cr等中間合金，升溫至720-730°C，待合金熔化后，升溫至730_750°C，再加入稀土合金錠和Al-T1-B中間合金，攪拌15-20min，然后加入精煉劑精煉10_15min，扒渣后靜置5-10min,再用 75%Ar+25%N2 除氣精煉 20_30min，扒渣后靜置 10_15min，然后在 710_720°C溫度下澆鑄成型，將所得的鑄錠以100-120°C /h速率升溫至240-260°C，保溫4-6h，再以50-600C /h 速率升溫至 340-380°C，保溫 3-5h，再以 35-45°C /h 速率升溫至 510_530°C，保溫10-15h，再以280-320 °C /h速率降溫至160-180 V,放入沸水中保溫5_10h，再以200-220°C /h速率升溫至470-490°C，保溫8-12h，然后以80-100°C /h速率降溫至320-350°C，保溫3-4h，再以100_120°C /h降溫至140_160°C，保溫l_2h，空冷至室溫即可； 所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鎂10-15、氯化鋇5-10、硫化鉀5-10、蛭石8-12、冰晶石5-10、石英砂3-6、鋁礬土 4_8、硅酸鈉20-30、納米氮化硅5-10、納米碳化鈣8-12 ；b.將蛭石、冰晶石、石英砂、鋁礬土粉碎過400-500目篩，混合均勻，再加入娃酸鈉、納米氮化娃、納米碳化鈣以及適量的水，3000-5000rpm高速研磨5_10min,制粒，然后將制得的顆粒在450-480°C下焙燒3-5h，冷卻至室溫，待用；c.將氯化鎂、氯化鋇、硫化鉀混合均勻，加熱至930-950°C，待其全部熔融后，將上述步驟(b)制得的顆粒加入熔融液中攪拌均勻， 澆注成塊狀，待其冷卻至室溫即為所得精煉劑。
【文檔編號】C22C1/06GK103469038SQ201310348394
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】陳鵬, 王沖, 金繼松 申請人:安徽環(huán)宇鋁業(yè)有限公司