專利名稱：一種超硬鋁合金的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金的制造工藝。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的鋁合金中加入較高含量的鋅，形成高鋅合金，具有很高的強度和硬度，在該合金中再加入少量的銅，可有效提高抗應(yīng)力腐蝕的能力。然而25噸新生產(chǎn)線按常規(guī)工藝制作的鋁合金鑄錠不僅裂紋傾向較大，鑄錠中的氧化膜也較多。鑄錠中的氧化膜是由氣體和非金屬夾雜物造成的較為細小的破壞金屬連續(xù)性的缺陷，它雖然不會導(dǎo)致鑄錠裂紋，但是在壓力加工過程中會被拉長、面積增大，達到一定程度時會影響板材的受力斷面面積，產(chǎn)生應(yīng)力集中，明顯降低板材的使用性能(σb＝213.58N/mm2，Φ＝6.0％)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決已有技術(shù)存在的鋁合金在壓力加工過程中會被拉長、面積增大，達到一定程度時會影響板材的受力斷面面積，產(chǎn)生應(yīng)力集中，明顯降低板材的使用性能的問題，提供一種超硬鋁合金的制造方法，該方法具有可降低鑄錠的裂紋傾向、減少鑄錠的氧化膜、改善鑄錠質(zhì)量、提高產(chǎn)品性能的特點。本發(fā)明的方法是這樣實現(xiàn)的首先進行配料超硬鋁合金的成份按以下質(zhì)量百分比組成Fe＜0.4％、Si＜0.4％、Mg2.1～2.9％、Cr0.18～0.28％、Cu1.2～2％、Zn5.1～6.1％、余量Al，配料時控制下列成份為Fe/Si＝2～3、Mg2.5～5％、Cu+Mg+Zn≤9.6％；上述成份配好后，使用25噸生產(chǎn)線，在700～730℃條件下熔煉，Ar-Cl2混合氣體精煉20～30分鐘，靜置時間不低于30分鐘，然后在720℃條件下按半連續(xù)鑄造法同水平鑄造，即制成合金鑄錠。所述鑄造開始時采用脈沖水控制，鑄造長度為170～250mm時脈沖水停止，鑄造長度為350mm時擋水板壓緊；鑄造速度為60～70mm/min；模具金屬液位為70mm；冷卻水流量為65～72m3/h；在鑄造過程中采用APLUR在線除氣，過濾器采用30PPI陶瓷板作為過濾元件，同時在變徑流槽和分配流槽之間加一層過濾網(wǎng)。本發(fā)明所述的25噸生產(chǎn)線即25噸圓形油爐和矩形保溫爐，由黑格幕林公司生產(chǎn)，TS35-22型除氣設(shè)備APLUR由法國彼西涅公司生產(chǎn)，單向內(nèi)導(dǎo)式液壓鑄造機由德國洛伊公司生產(chǎn)。本發(fā)明的優(yōu)點是控制化學(xué)成分為Fe/Si≥2、Mg≥2.5％、Cu+Mg+Zn≤9.6％；有效地抑制了底部裂紋的產(chǎn)生。用本發(fā)明方法制造的產(chǎn)品通過力學(xué)性能檢驗表明，其屈服強度從原工藝的213.58N/mm2，提高到現(xiàn)在的231.4N/mm2，伸長率從原工藝的平均值6.0％提高到11.83％，用本發(fā)明的方法制造的產(chǎn)品不僅強度、硬度高，而且可變形性能良好，其優(yōu)良的綜合性能為以后的鑄造、切割、壓力加工提供了保證。本發(fā)明的方法中鑄造過程屬于同水平鑄造，保溫爐傾翻時，保溫爐內(nèi)、APLUR內(nèi)、過濾器內(nèi)、分配流槽內(nèi)的金屬液都在同一水平，最大程度地減少了二次污染。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式的方法是這樣實現(xiàn)的首先進行配料超硬鋁合金的成份按以下質(zhì)量百分比組成Fe＜0.4％、Si＜0.4％、Mg2.1～2.9％、Cr0.18～0.28％、Cu1.2～2％、Zn5.1～6.1％、余量Al，配料時控制下列成份為Fe/Si＝2～3、Mg2.5～5％、Cu+Mg+Zn≤9.6％；上述成分配好后，使用25噸生產(chǎn)線，在700～730℃條件下熔煉，Ar-Cl2混合氣體精煉20～30分鐘，靜置時間不低于30分鐘，然后在720℃條件下按半連續(xù)鑄造法同水平鑄造，即制成合金鑄錠。所述鑄造開始時采用脈沖水控制，鑄造長度為170～250mm時脈沖水停止，鑄造長度為350mm時擋水板壓緊；鑄造速度為60～70mm/min；模具金屬液位為70mm；冷卻水流量為65～72m3/h；在鑄造過程中采用APLUR在線除氣，過濾器采用30PPI陶瓷板作為過濾元件，同時在變徑流槽和分配流槽之間加一層過濾網(wǎng)。Ar-Cl2混合氣體的體積比為Ar∶Cl2＝11～12∶1；變徑流槽和分配流槽之間的過濾網(wǎng)的材質(zhì)為玻璃絲，過濾網(wǎng)的孔徑長為3mm。
具體實施例方式
二本實施方式中鑄造長度為180mm時停止脈沖水，鑄造速度為62mm/min，冷卻水流量為67m3/h。
具體實施例方式
三本實施方式中鑄造長度為240mm時停止脈沖水，鑄造速度為68mm/min，冷卻水流量為70m3/h。
具體實施例方式
四本實施方式中鑄造長度為200mm時停止脈沖水，鑄造速度為65mm/min，冷卻水流量為72m3/h。
具體實施例方式
五本實施方式中鑄造長度為170mm時停止脈沖水，鑄造速度為70mm/min，冷卻水流量為65m3/h。
權(quán)利要求
1.一種超硬鋁合金的制造方法，首先進行配料超硬鋁合金的成份按質(zhì)量百分比為Fe＜0.4％、Si＜0.4％、Mg2.1～2.9％、Cr0.18～0.28％、Cu1.2～2％、Zn5.1～6.1％、余量Al，配料時控制下列成份為Fe/Si＝2～3、Mg2.5～5％、Cu+Mg+Zn≤9.6％；上述成份配好后，使用25噸生產(chǎn)線，在700～730℃條件下熔煉，Ar-Cl2混合氣體精煉20～30分鐘，靜置時間不低于30分鐘，然后在720℃條件下按半連續(xù)鑄造法同水平鑄造，即制成合金鑄錠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超硬鋁合金的制造方法，其特征在于所述鑄造開始時采用脈沖水控制，鑄造長度為170～250mm時脈沖水停止，鑄造長度為350mm時擋水板壓緊；鑄造速度為60～70mm/min；模具金屬液位為70mm；冷卻水流量為65～72m3/h；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超硬鋁合金的制造方法，其特征在于在鑄造過程中采用APLUR在線除氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超硬鋁合金的制造方法，其特征在于過濾器采用30PPI陶瓷板作為過濾元件，同時在變徑流槽和分配流槽之間加一層過濾網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超硬鋁合金的制造方法，其特征在于Ar-Cl2混合氣體的體積比為Ar∶Cl2＝11～12∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超硬鋁合金的制造方法，其特征在于變徑流槽和分配流槽之間的過濾網(wǎng)的材質(zhì)為玻璃絲，過濾網(wǎng)的孔徑長為3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超硬鋁合金的制造方法，其特征在于鑄造長度為180mm時停止脈沖水，鑄造速度為62mm/min，冷卻水流量為67m3/h。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超硬鋁合金的制造方法，其特征在于鑄造長度為240mm時停止脈沖水，鑄造速度為68mm/min，冷卻水流量為70m3/h。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超硬鋁合金的制造方法，其特征在于鑄造長度為200mm時停止脈沖水，鑄造速度為65mm/min，冷卻水流量為72m3/h。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超硬鋁合金的制造方法，其特征在于鑄造長度為170mm時停止脈沖水，鑄造速度為70mm/min，冷卻水流量為65m3/h。
全文摘要
一種超硬鋁合金的制造方法，它涉及一種鋁合金的制造工藝。本發(fā)明的目的是為解決鋁合金在壓力加工過程中會被拉長、面積增大，產(chǎn)生應(yīng)力集中，明顯降低板材的使用性能的問題。本發(fā)明配料時控制下列成分為Fe/Si=2～3、Mg2.5～5％、Cu+Mg+Zn≤9.6％；使用25噸生產(chǎn)線，在700～730℃條件下熔煉，Ar－Cl
文檔編號C22C1/00GK1693498SQ200510009990
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者鐘利, 吳欣鳳, 單長智, 王德滿, 周慶波, 潘永富, 郝志剛, 王貴福, 李海仙 申請人:東北輕合金有限責(zé)任公司