一種船用鋁合金型材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種船用鋁合金型材的制備方法，該鋁合金型材各元素組成的質(zhì)量百分比為：Si1.2-1.9、Mg0.7-1.3、Mn0.5-1.0、Fe3.6-4.8、Cr0.3-0.5、Zn0.2-0.3、Ti0.05-0.1、Cu0.04-0.07、Sn0.4-0.8、V0.2-0.5、Co0.1-0.3、Ta0.03-0.06、Rh0.02-0.04、Eu0.02-0.03、Tm0.01-0.02，余量為Al。本發(fā)明制得的鋁合金型材重量輕，強度高，韌性和塑性好，耐海水腐蝕性好，具有良好的焊接性能和加工性能，是制造高速船部件的理想材料。
【專利說明】一種船用鋁合金型材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船用鋁合金型材的制備方法，屬于鋁合金材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，因其密度低，強度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗蝕性等性能，可加工成各種型材，廣泛用于機(jī)械制造、運輸機(jī)械、動力機(jī)械及航空工業(yè)等方面。近年來，隨著國內(nèi)外造船業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，減輕船體自重，提高船速，尋求代替鋼鐵部件的鋁合金材料，已成為鋁加工業(yè)和造船業(yè)面臨的重要任務(wù)。6082鋁合金具有中等強度和良好的耐蝕性，重量又輕，是制造高速船部件的理想材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種船用鋁合金型材的制備方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案: 一種船用鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟:
(I)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足下列要求:Si 1.2-1.9, Mg 0.7-1.3, Mn 0.5-1.0, Fe3.6-4.8、Cr 0.3-0.5、Zn 0.2-0.3、Ti 0.05-0.1、Cu 0.04-0.07、Sn 0.4-0.8、V 0.2-0.5、Co 0.1-0.3, Ta 0.03-0.06、Rh 0.02-0.04, Eu 0.02-0.03, Tm 0.01-0.02，余量為 Al 進(jìn)行配料，將爐料投入中頻感應(yīng)爐，加熱至735-755 °C，待爐料全部熔化，攪拌30-40min，扒渣，檢測合金成分并調(diào)整；然后加入精煉劑進(jìn)行精煉，精煉溫度為720-740°C，精煉時間為15-20min，精煉完畢后靜置20_30min，扒渣后進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為705-725 °C，鑄造速度為 17-21mm/min ；
(2 )將鑄坯進(jìn)行均勻化處理:先以140-180°C /h升溫至280-320 V，保溫3_4h，再以 60-80°C /h 降溫至 160-190°C，保溫 l_2h，然后以 100-150°C /h 升溫至 470_490°C，保溫4-8h，再以80-120°C /h降溫至240-270°C，保溫2_3h，然后以100_150°C /h升溫至485-505°C，保溫5-10h，再以80_120°C /h降溫至250_280°C，保溫2_3h，空冷至室溫；
(3)將均勻化處理后的鑄錠預(yù)熱至440-480°C，然后利用擠壓機(jī)將預(yù)熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預(yù)熱溫度為420-450°C，擠壓速率為2-4mm/s ；
(4)上述擠壓出來的鋁合金型材強風(fēng)風(fēng)冷至210-230°C，保溫4-8h，然后放入0-5°C冰鹽水中降溫至50°C以下，取出以120-160 V /h升溫至270-310 V，保溫3_5h，再以100-150 0C /h 升溫至 460-490°C，保溫 l_2h，然后以 80_120°C /h 降溫至 230_260°C，保溫4-6h，再以70-90 V /h升溫至420-450 °C，保溫2_3h，然后以100-150 V /h降溫至180-220°C，保溫4-8h，空冷至室溫后進(jìn)行拉伸矯直，拉伸變形量控制在0.4-0.8% ；
(5)將上述拉伸矯直后的鋁合金型材進(jìn)行時效處理:先以40-60°C/h升溫至80-90°C，保溫10-15h，再以30-50°C /h升溫至190-210°C，保溫5_10h，再以50_70°C /h降溫至75-85°C，保溫10-15h，空冷至室溫后再以40-60°C /h升溫至80_90°C，保溫10_15h，再以30-50°C /h升溫至150-170°C，保溫10-15h，空冷至室溫，經(jīng)鋸切、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
[0005]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鉀15-20、氯化鈉10-15、氟鈦酸鉀4-7、元明粉3-5、玻璃粉6-9、冰晶石粉4_8、橄欖石5_10、重晶石3_6、光鹵石2-4、硬脂酸0.5-1、三聚磷酸鈉1-2、木質(zhì)素磺酸鈣2-3 ；b.將橄欖石、重晶石、光鹵石混合均勻，720-750°C煅燒2-3h，冷卻至室溫后放入濃度為15-20%的鹽酸溶液中浸泡l_2h，取出用蒸餾水洗滌至中性，烘干，1180-1240°C煅燒l_2h，冷卻至室溫，粉碎，過100-150目篩與氟鈦酸鉀、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均勻，然后加入硬脂酸、三聚磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸1丐，2000-3000rpm高速研磨10_15min,待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至810-840°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20-30min，噴射造粒，即得精煉劑。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明制得的鋁合金型材重量輕，強度高，韌性和塑性好，耐海水腐蝕性好，具有良好的焊接性能和加工性能，是制造高速船部件的理想材料。
[0007]【具體實施方式】
一種船用鋁合金型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足下列要求:Si1.2-1.9, Mg 0.7-1.3, Mn 0.5-1.0, Fe
3.6-4.8、Cr 0.3-0.5、Zn 0.2-0.3、Ti 0.05-0.1、Cu 0.04-0.07、Sn 0.4-0.8、V 0.2-0.5、Co 0.1-0.3、Ta 0.03-0.06、Rh 0.02-0.04、Eu 0.02-0.03、Tm 0.01-0.02，余量為 Al 進(jìn)行配料，將爐料投入中頻感應(yīng)爐，加熱至745°C，待爐料全部熔化，攪拌35min，扒渣，檢測合金成分并調(diào)整；然后加入精煉劑進(jìn)行精煉，精煉溫度為730°C，精煉時間為15min，精煉完畢后靜置25min，扒渣后進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為715°C，鑄造速度為19mm/min ；` (2)將鑄坯進(jìn)行均勻化處理:先以160°C/h升溫至300°C，保溫3h，再以70V /h降溫至180°C，保溫lh，然后以150°C /h升溫至480°C，保溫5h，再以100°C /h降溫至250°C，保溫3h，然后以120°C /h升溫至495°C，保溫8h，再以100°C /h降溫至260°C，保溫3h，空冷至室溫；
(3)將均勻化處理后的鑄錠預(yù)熱至460°C，然后利用擠壓機(jī)將預(yù)熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預(yù)熱溫度為440°C，擠壓速率為3mm/s ；
(4)上述擠壓出來的鋁合金型材強風(fēng)風(fēng)冷至220°C，保溫6h，然后放入TC冰鹽水中降溫至50°C以下，取出以140°C/h升溫至290°C，保溫4h，再以120°C/h升溫至470°C，保溫2h，然后以100°C /h降溫至250°C，保溫5h，再以80°C /h升溫至430°C，保溫3h，然后以120°C /h降溫至190°C，保溫6h，空冷至室溫后進(jìn)行拉伸矯直，拉伸變形量控制在0.5% ；
(5)將上述拉伸矯直后的鋁合金型材進(jìn)行時效處理:先以50°C/h升溫至90°C，保溫10h，再以40°C /h升溫至205°C，保溫6h，再以60°C /h降溫至80°C，保溫15h，空冷至室溫后再以50°C /h升溫至90°C，保溫10h，再以40°C /h升溫至165°C，保溫10h，空冷至室溫，經(jīng)鋸切、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
[0008]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量(kg)的原料:氯化鉀16、氯化鈉12、氟鈦酸鉀6、元明粉5、玻璃粉7、冰晶石粉6、橄欖石8、重晶石4、光鹵石3、硬脂酸0.8、三聚磷酸鈉1.5、木質(zhì)素磺酸鈣2 ；b.將橄欖石、重晶石、光鹵石混合均勻，730°C煅燒3h，冷卻至室溫后放入濃度為20%的鹽酸溶液中浸泡lh，取出用蒸餾水洗滌至中性，烘干，12200C煅燒2h，冷卻至室溫，粉碎，過100目篩與氟鈦酸鉀、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均勻，然后加入硬脂酸、三聚磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣，3000rpm高速研磨lOmin，待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至820°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20min，噴射造粒，即得精煉劑。
[0009]所得的鋁合金型材經(jīng)檢驗力學(xué)性能為:抗拉強度432Mpa，屈服強度為316Mpa，伸長率為15.4%。`
【權(quán)利要求】
1.一種船用鋁合金型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足下列要求:Si1.2-1.9, Mg 0.7-1.3, Mn 0.5-1.0, Fe3.6-4.8、Cr 0.3-0.5、Zn 0.2-0.3、Ti 0.05-0.1、Cu 0.04-0.07、Sn 0.4-0.8、V 0.2-0.5、Co 0.1-0.3, Ta 0.03-0.06、Rh 0.02-0.04, Eu 0.02-0.03, Tm 0.01-0.02，余量為 Al 進(jìn)行配料，將爐料投入中頻感應(yīng)爐，加熱至735-755°C，待爐料全部熔化，攪拌30-40min，扒渣，檢測合金成分并調(diào)整；然后加入精煉劑進(jìn)行精煉，精煉溫度為720-740°C，精煉時間為15-20min，精煉完畢后靜置20_30min，扒渣后進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為705-725 °C，鑄造速度為 17-21mm/min ； (2)將鑄坯進(jìn)行均勻化處理:先以140-180°C/h升溫至280-320°C，保溫3-4h，再以 60-80°C /h 降溫至 160-190°C，保溫 l_2h，然后以 100-150°C /h 升溫至 470_490°C，保溫4-8h，再以80-120°C /h降溫至240-270°C，保溫2-3h，然后以100-150°C /h升溫至485-505°C，保溫5-10h，再以80_120°C /h降溫至250_280°C，保溫2_3h，空冷至室溫； (3)將均勻化處理后的鑄錠預(yù)熱至440-480°C，然后利用擠壓機(jī)將預(yù)熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預(yù)熱溫度為420-450°C，擠壓速率為2-4mm/s ； (4)上述擠壓出來的鋁合金型材強風(fēng)風(fēng)冷至210-230°C，保溫4-8h，然后放入0-5°C冰鹽水中降溫至50°C以下，取出以120-160 V /h升溫至270-310 °C，保溫3_5h，再以100-150 0C /h 升溫至 460-490°C，保溫 l_2h，然后以 80_120°C /h 降溫至 230_260°C，保溫4-6h，再以70-90 V /h升溫至420-450 °C，保溫2_3h，然后以100-150 V /h降溫至180-2200C，保溫4-8h，空冷至室溫后進(jìn)行拉伸矯直，拉伸變形量控制在0.4-0.8% ； (5)將上述拉伸矯直后的鋁合金型材進(jìn)行時效處理:先以40-60°C/h升溫至80-90°C，保溫10-15h，再以30-50°C /h升溫至190-210°C，保溫5_10h，再以50_70°C /h降溫至75-85°C，保溫10-15h，空冷至室溫后再以40_60°C /h升溫至80_90°C，保溫10_15h，再以30-500C /h升溫至150-170°C，保溫10-15h，空冷至室溫，經(jīng)鋸切、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鉀15-20、氯化鈉10-15、氟鈦酸鉀4_7、元明粉3-5、玻璃粉6-9、冰晶石粉4-8、橄欖石5-10、重晶石3_6、光鹵石2_4、硬脂酸0.5_1、三聚磷酸鈉1-2、木質(zhì)素磺酸鈣2-3 ；b.將橄欖石、重晶石、光鹵石混合均勻，720-750°C煅燒2-3h，冷卻至室溫后放入濃度為15-20%的鹽酸溶液中浸泡l_2h，取出用蒸餾水洗滌至中性，烘干，1180-1240°C煅燒l_2h，冷卻至室溫，粉碎，過100-150目篩與氟鈦酸鉀、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均勻，然后加入硬脂酸、三聚磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣，2000-3000rpm高速研磨10-15min，待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至810-840°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20-30min，噴射造粒，即得精煉劑。
【文檔編號】C22F1/04GK103725925SQ201310688384
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】吳賢春 申請人:蕪湖萬潤機(jī)械有限責(zé)任公司