專利名稱：一種含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法。
背景技術(shù)：
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，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中得到了大量應(yīng)用。作為鋁合金的重要組成部分，Al-Mg-Mn-Ti-Sb系鋁合金具有良好的疲勞性能、焊接性和耐海洋大氣腐蝕性，主要作為焊接結(jié)構(gòu)件運(yùn)用在國防軍工、船舶運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。在鋁合金的生產(chǎn)和開發(fā)過程中，通過為對(duì)鋁合金中的化學(xué)成分進(jìn)行分析，從而達(dá)到嚴(yán)格控制檢測(cè)控制各化學(xué)成分含量的目的。在各種合金的化學(xué)成分檢測(cè)方法中，光電光譜分析法由于具有快速、準(zhǔn)確、環(huán)保、操作簡便等特點(diǎn)，在工礦企業(yè)、商檢、科研院所等國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)光電光譜分析原理，在分析合金前，必須要有相對(duì)應(yīng)的合金標(biāo)樣，用于繪制工作曲線和校正分析結(jié)果，以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，從而達(dá)到控制合金成分含量的目的。根據(jù)光譜分析的特點(diǎn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品的要求主要包括以下幾個(gè)方面標(biāo)準(zhǔn)樣品化學(xué)成分定值準(zhǔn)確可靠；標(biāo)樣中各成分元素的濃度分布均勻；標(biāo)樣與分析樣品具有相同的組織結(jié)構(gòu)、相近的組分和相當(dāng)?shù)膸缀纬叽缁蛸|(zhì)量；一套標(biāo)樣中各成分元素含量的變化范圍有足夠的寬度，分布點(diǎn)合理。5A12鋁合金是西南鋁業(yè)近幾年研發(fā)的一種新型中強(qiáng)度鋁合金材料，屬 Al-Mg-Mn-Ti-Sb系合金，該合金具有良好的疲勞性能和焊接性，且耐海洋大氣腐蝕性好。在 5A12鋁合金的制備過程中，需定量加入Mg、Mn、Ti、Sb等元素，其中，由于Sb的密度較大，易于沉淀，因此，現(xiàn)有技術(shù)中無5A12鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，該方法可以很好的控制Sb的添加，制備得到5A12鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，包括以下步驟將Al、Mg、&i、Al-Si中間合金、Al-Fe中間合金、ΑΙ-Cu中間合金、ΑΙ-Μη中間合金、 Al-Ni中間合金、Al-5% Ti-I% B中間合金和Al-Be中間合金加入熔煉爐中，加熱至熔化， 得到第一合金熔液；將Sb加熱得到Sb熔液；向所述第一合金熔液中加入所述Sb熔液，攪拌后得到第二合金熔液；在攪拌條件下，利用半連續(xù)鑄造法對(duì)所述第二合金熔液鑄造，得到鑄錠；將所述鑄錠進(jìn)行均勻化處理，得到含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品。優(yōu)選的，所述得到第一合金熔液的加熱溫度為760 780°C。
優(yōu)選的，所述半連續(xù)鑄造法采用直徑為155mm 165mm的結(jié)晶器。優(yōu)選的，所述半連續(xù)鑄造法中鑄造速度為70 75mm/min。優(yōu)選的，所述半連續(xù)鑄造法中鑄造溫度為725 735°C。優(yōu)選的，所述鑄造溫度為7 733°C。優(yōu)選的，所述半連續(xù)鑄造法中冷卻水壓為0. 08 0. IOMPa0優(yōu)選的，所述對(duì)第二合金熔液鑄造在氬氣保護(hù)下進(jìn)行。優(yōu)選的，所述將鑄錠進(jìn)行均勻化處理具體為將爐溫加熱至500°C停止加熱，金屬溫度為460 475°C，保溫M小時(shí)，空冷至室優(yōu)選的，還包括利用油壓擠壓機(jī)將所述含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品擠壓成棒材，然后鋸切。本發(fā)明提供一種含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，包括以下步驟將Al、 Mg、Si、Al-Si中間合金、Al-Fe中間合金、Al-Cu中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Ni中間合金、Al-5% Ti-1% B中間合金、Al-Be中間合金、加入熔煉爐中，加熱至熔化，得到第一合金熔液；將Sb加熱得到Sb熔液；向所述第一合金熔液中加入所述Sb熔液，攪拌后得到第二合金熔液；利用半連續(xù)鑄造法對(duì)所述第二合金熔液鑄造，得到鑄錠；將所述鑄錠進(jìn)行均勻化處理，得到含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在制備得到Sb熔液后將Sb熔液與第一合金熔液混合，由于Sb的加入方式為液體與液體的混合，因此Sb不易沉淀；并且鑄造過程在攪拌條件下進(jìn)行，避免了沉底現(xiàn)象的發(fā)生，保證了鑄錠的成分均勻。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明制備的含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品為5A12鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品，成分均勻。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明公開了一種含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，包括以下步驟將Al、Mg、&i、Al-Si中間合金、Al-Fe中間合金、Al-Cu中間合金、ΑΙ-Μη中間合金、 Al-Ni中間合金、Α1-5 -1Β中間合金和Al-Be中間合金加入熔煉爐中，加熱至熔化，得到第
一合金熔液；將Sb加熱得到Sb熔液；向所述第一合金熔液中加入所述Sb熔液，攪拌后得到第二合金熔液；在攪拌條件下，利用半連續(xù)鑄造法對(duì)所述第二合金熔液鑄造，得到鑄錠；將所述鑄錠進(jìn)行均勻化處理，得到含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品。由于本發(fā)明制備的5Α12鋁合金中Sb的含量較低，約為0. 002 0. 07%，在上述范圍對(duì)Sb準(zhǔn)確分析定值有很大的困難，因此，本發(fā)明采用的熔煉爐優(yōu)選為坩堝爐，更優(yōu)選采用容積較小的坩堝爐，便于對(duì)Sb、Mg等成分的精確控制。所述得到第一合金熔液的加熱溫度優(yōu)選為750 800°C，更優(yōu)選為760 780°C，最優(yōu)選為770°C，該加熱溫度有利于各成分的充分熔化和擴(kuò)散。在制備Sb熔液的步驟中，本發(fā)明對(duì)所述加熱溫度并無特別限制，可以使Sb形成Sb熔液即可。此外，為了保證制備得到的標(biāo)樣成分均勻，采用Al-Si中間合金、 Al-Fe中間合金、Al-Cu中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Ni中間合金、Al_5% Ti-I % B中間合金和Al-Be中間合金等形式加入原料。例如，由于Ti、B等單質(zhì)成分加入時(shí)，Ti和B在鋁中易發(fā)生包晶反應(yīng)，生成大量的TiAl3和TiB2,大量TiAl3和TW2質(zhì)點(diǎn)易聚集成塊形成化合物偏析。本發(fā)明采用以Al-5% Ti-I % B中間合金的形式加入，只形成微量的TiAl3和Ti&， 起到細(xì)化晶粒的作用，有效緩解了區(qū)域偏析現(xiàn)象的發(fā)生，從而使制備的含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品有很好的均勻性。分別得到第一合金熔液和Sb熔液后，向所述第一合金熔液中加入所述Sb熔液，攪拌后得到第二合金熔液。由于Sb的加入方式為液體與液體的混合，因此Sb不易沉淀。同時(shí)，優(yōu)選在Sb熔液的加入過程中不斷攪拌，進(jìn)一步避免了 Sb的沉淀。在得到鑄錠的步驟中，所述半連續(xù)鑄造法采用直徑為155mm 165mm的結(jié)晶器，更優(yōu)選為直徑為157mm 164mm的結(jié)晶器，最優(yōu)選為直徑為161mm 163mm的結(jié)晶器。本發(fā)明采用的直徑為155mm 165mm的結(jié)晶器為小直徑結(jié)晶器，在鑄造過程中，形成裂紋的傾向性小，采用半連續(xù)式鑄造法，可以有效地控制裂紋的產(chǎn)生。所述半連續(xù)鑄造法中鑄造速度優(yōu)選為70 75mm/min，更優(yōu)選為71 74mm/min，最優(yōu)選為72 73mm/min。所述半連續(xù)鑄造法中鑄造溫度優(yōu)選為725 735°C，更優(yōu)選為7 733°C，最優(yōu)選為730 732°C。所述半連續(xù)鑄造法中冷卻水壓優(yōu)選為0. 08 0. lOMPa，更優(yōu)選為0. 09MPa。本發(fā)明對(duì)鋁合金標(biāo)樣的鑄造過程在攪拌條件下進(jìn)行，避免了 Sb等成分沉底現(xiàn)象的發(fā)生，保證了鑄錠的成分均勻。另外，對(duì)第二合金熔液鑄造優(yōu)選在氬氣保護(hù)下進(jìn)行。制備得到鑄錠后對(duì)所述鑄錠進(jìn)行均勻化處理，具體為將爐溫加熱至500°C停止加熱，金屬溫度為460 475°C，保溫M小時(shí)，空冷至室溫；優(yōu)選的，將爐溫加熱至500°C停止加熱，金屬溫度為465 470°C，保溫M小時(shí)，空冷至室溫。此外，本發(fā)明還優(yōu)選包括利用油壓擠壓機(jī)將所述含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品擠壓成棒材，然后鋸切。所述油壓擠壓機(jī)優(yōu)選為1800 2200噸，更優(yōu)選為2000噸；所述擠壓速度優(yōu)選為1. 5 2. 5m/s,更優(yōu)選為2 2. 5m/s ；所述棒材優(yōu)選為55 65m，更優(yōu)選為 62mm。在整個(gè)加工過程中，防止污染和異物壓入，保持鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品表面清潔，在擠壓前，要除掉表面夾渣，化合物等缺陷。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。實(shí)施例1制備5A12含釙的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品E9021步驟a)將石墨坩堝爐溫升至400°C進(jìn)行烘爐，然后按表1中的成分百分比將Al、 Mg、Si、Al-Si中間合金、Al-Fe中間合金、Al-Cu中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Ni中間合金、Α1-5 -1Β中間合金、Al-Be中間合金、加入熔煉爐中，加熱至熔化，得到第一合金熔液；步驟b)按表1中的成分百分比將Sb加熱得到Sb熔液；步驟c)向所述第一合金熔液中加入所述Sb熔液，攪拌后得到第二合金熔液；步驟d)在攪拌條件下，利用間歇連續(xù)鑄造法進(jìn)行鑄造，步驟為
鑄造前，先開冷卻水，冷卻水壓控制在0. 08 0. IOMPa,鑄造溫度為725 735°C， 最后鑄成直徑為162mm的圓柱錠，即標(biāo)樣鑄錠；步驟e)將所述鑄錠進(jìn)行均勻化處理，具體為將爐溫加熱至500°C停止加熱，金屬溫度為460 475°C，保溫M小時(shí)，空冷至室步驟f)擠壓、鋸切等加工將均勻化處理后的標(biāo)樣鑄錠在經(jīng)過2000噸油壓擠壓機(jī)擠壓成直徑為62mm的棒材，擠壓速度為2. 2m/s，擠壓筒尺寸為Φ 200mmX 62mm，鋸切成小圓柱體，即5A12鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品。實(shí)施例2 6實(shí)施例2 6的制備方法與實(shí)施例1相同，具體成分百分比參見表1，制備5A12鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品E9021 E9026。表1實(shí)施例1 6中5A12鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品部分成分百分比
權(quán)利要求
1.一種含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，包括以下步驟將Al、Mg、SuAl-Si中間合金、Al-Fe中間合金、Al-Cu中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Ni 中間合金、Al-5% Ti-I % B中間合金和Al-Be中間合金加入熔煉爐中，加熱至熔化，得到第一合金熔液；將Sb加熱得到Sb熔液；向所述第一合金熔液中加入所述Sb熔液，攪拌后得到第二合金熔液；在攪拌條件下，利用半連續(xù)鑄造法對(duì)所述第二合金熔液鑄造，得到鑄錠；將所述鑄錠進(jìn)行均勻化處理，得到含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述得到第一合金熔液的加熱溫度為 760 780"C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述半連續(xù)鑄造法采用直徑為 155mm 165mm的結(jié)晶器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述半連續(xù)鑄造法中鑄造速度為 70 75mm/min0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述半連續(xù)鑄造法中鑄造溫度為 725 735°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述鑄造溫度為7 733°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述半連續(xù)鑄造法中冷卻水壓為 0. 08 0. IOMPa0
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述對(duì)第二合金熔液鑄造在氬氣保護(hù)下進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將鑄錠進(jìn)行均勻化處理具體為將爐溫加熱至500°C停止加熱，金屬溫度為460 475°C，保溫M小時(shí)，空冷至室溫。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，還包括利用油壓擠壓機(jī)將所述含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品擠壓成棒材，然后鋸切。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，得到含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在制備得到Sb熔液后將Sb熔液與第一合金熔液混合，由于Sb的加入方式為液體與液體的混合，因此Sb不易沉淀；并且鑄造過程在攪拌條件下進(jìn)行，避免了沉底現(xiàn)象的發(fā)生，保證了鑄錠的成分均勻。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明制備的含Sb的鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品為5A12鋁合金光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品，成分均勻。
文檔編號(hào)C22C1/03GK102435478SQ20111026975
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者劉 東, 劉功達(dá), 劉智, 吳洪軍, 彭斌, 彭速中, 易傳江, 朱學(xué)純, 楊建軍, 譚龍, 陳瑜, 韋志宏 申請(qǐng)人:西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司