一種復(fù)印機(jī)熱輥用鋁合金型材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)印機(jī)熱輥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：Si0.2-0.5、Mg2.8-3.6、Mn0.6-1.2、Cu0.3-0.6、Fe0.2-0.4、Cr0.25-0.35、Co0.2-0.3、Zn0.1-0.2、Ti0.05-0.15、Be0.04-0.12、Pb0.03-0.06、La0.02-0.03、Pr0.01-0.02，余量為Al。本發(fā)明通過提高M(jìn)g、Mn等元素的含量以及添加微量的La、Pr稀土元微合金化作用，改善合金的組織結(jié)構(gòu)，細(xì)化晶粒，提高合金的高溫穩(wěn)定性，使制得的鋁合金型材具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、高溫蠕變性和耐熱性，完全滿足復(fù)印機(jī)熱輥的使用要求。
【專利說明】一種復(fù)印機(jī)熱輥用鋁合金型材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)印機(jī)熱輥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(qiáng)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(yùn)輸機(jī)械、動力機(jī)械及航空工業(yè)等方面。
[0003]由于復(fù)印機(jī)熱輥要求重量輕、非磁性并且要具有熱傳導(dǎo)性及耐熱性等，所以選用鋁合金材料制造。然而現(xiàn)有的鋁合金材料的高溫蠕變性較差，在高溫下反復(fù)使用會引起變形，從而印象復(fù)印機(jī)的使用性能。
[0004]發(fā)明內(nèi)
本發(fā)明的目的在于提供一種力學(xué)性能、高溫蠕變性、耐熱性均優(yōu)異的復(fù)印機(jī)熱輥用鋁合金型材的制備方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種復(fù)印機(jī)熱輥用鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足下列要求:Si0.2-0.5、Mg 2.8-3.6、Mn 0.6-1.2,Cu 0.3-0.6, Fe 0.2-0.4, Cr 0.25-0.35, Co 0.2-0.3, Zn 0.1-0.2, Ti 0.05-0.15, Be0.04-0.12、Pb 0.03-0`.06、La 0.02-0.03, Pr 0.01-0.02，余量為 Al 進(jìn)行配料，將爐料投入熔煉爐在730-750°C下進(jìn)行熔煉，加待爐料全部熔化，攪拌30-40min，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15-25min，扒渣后靜置20-30min,再調(diào)整溫度至715_735°C，鋁液中通70%N2+20%C0+10%C12多元混合氣體除氣精煉20-25min，氣體壓力為0.15-0.20atm,氣體流量為1.6-2.2 m3/min，靜置25_35min，使氧化渣充分上浮，扒渣后開始澆鑄；
(2)采用金屬型水冷半連續(xù)鑄造技術(shù)，鋁液出爐溫度為700-720°C，鑄造溫度為695-7150C ,鑄造速度為80-100 mm/min,冷卻水壓為0.3_0.4MPa，冷卻水進(jìn)水口溫度不高于20°C，出水口水溫不高于40°C ；
(3)將鑄坯進(jìn)行均勻化處理:先以180-240°C/h升溫至380-420°C，保溫4-6h，再以60-80 0C /h 降溫至 260-290°C，保溫 3_4h，然后以 80_120°C /h 升溫至 495-515 °C，保溫5-10h，再以70-90°C /h降溫至320-350°C，保溫4-5h，然后強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至170_190°C，保溫1-2h，再以 100-150°C /h 升溫至 340-380°C，保溫 3-5h，再以 70_90°C /h 升溫至 480_500°C，保溫5-10h，然后以120-160°C /h降溫至150-180°C，保溫l_2h，放入0_5°C冰鹽水中冷卻至50°C以下；
(4)將均勻化處理后的鑄錠加熱至440-460°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415-435°C，擠壓筒預(yù)熱溫度410-420°C，擠壓速率為17_23m/min ；(5)上述擠壓出來的鋁合金型材采用在線風(fēng)冷或水霧冷卻淬火，在線淬火后進(jìn)行時效處理:先以40-50°C /h升溫至85-95°C，保溫8-12h，再以30_40°C /h升溫至170_190°C，保溫5-10h，再以50-60°C /h降溫至70-80°C，保溫10_15h，空冷至室溫后再以50_60°C /h升溫至 90-11 (TC，保溫 8-12h，，然后以 40-50°C /h 升溫至 190-21 (TC，保溫 4_8h，再以 50_60°C /h降溫至80-90°C，保溫10-15h，空冷至室溫，經(jīng)表面處理、精整、檢查驗(yàn)收、包裝即得成品。
[0006]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、氯化鉀15-20、高爐礦渣4-8、火山灰5-10、螢石3_6、苦菱土 4_8、廢磚粉3_6、石墨粉2_5、白云石8-12、硫化錳2-3、納米氧化鋁2-3、乙烯基三乙氧基硅烷0.5_1、三乙醇胺1_2 ；b.將螢石、苦菱土、白云石混合均勻，730-760°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，1200-1250°C煅燒l_2h，冷卻至室溫，粉碎，過100-150目篩與高爐礦渣、火山灰、廢磚粉、石墨粉混合均勻，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷和三乙醇胺，2000-3000rpm高速研磨10_15min，待用；c.將氯化鎂和氯化鉀混合均勻，加熱至780-81 (TC，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。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過提高M(jìn)g、Mn等元素的含量以及添加微量的La、Pr稀土元微合金化作用，改善合金的組織結(jié)構(gòu)，細(xì)化晶粒，提高合金的高溫穩(wěn)定性，使制得的鋁合金型材具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、高溫蠕變性和耐熱性，完全滿足復(fù)印機(jī)熱輥的使用要求。
【具體實(shí)施方式】
`[0008]一種復(fù)印機(jī)熱輥用鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足下列要求:Si0.2-0.5、Mg 2.8-3.6、Mn 0.6-1.2,Cu 0.3-0.6、Fe 0.2-0.4、Cr 0.25-0.35、Co 0.2-0.3、Zn 0.1-0.2、Ti 0.05-0.15、Be0.04-0.12、Pb 0.03-0.06、La 0.02-0.03, Pr 0.01-0.02，余量為 Al 進(jìn)行配料，將爐料投入熔煉爐在745°C下進(jìn)行熔煉，加待爐料全部熔化，攪拌30min，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725°C，精煉時間為25min，扒渣后靜置30min，再調(diào)整溫度至720°C，鋁液中通70%N2+20%C0+10%C12多元混合氣體除氣精煉25min，氣體壓力為
0.20atm,氣體流量為1.8 m3/min，靜置30min，使氧化渣充分上浮，扒渣后開始澆鑄；
(2)采用金屬型水冷半連續(xù)鑄造技術(shù)，鋁液出爐溫度為710V，鑄造溫度為695°C，鑄造速度為90 mm/min,冷卻水壓為0.3MPa，冷卻水進(jìn)水口溫度不高于20°C，出水口水溫不聞于40 °C ；
(3)將鑄坯進(jìn)行均勻化處理:先以220°C/h升溫至410°C，保溫5h，再以70°C /h降溫至280°C，保溫3h，然后以100°C /h升溫至505°C，保溫7h，再以80°C /h降溫至330°C，保溫5h，然后強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至180°C，保溫2h，再以120°C /h升溫至360°C，保溫4h，再以80°C /h升溫至490°C，保溫8h，然后以140°C /h降溫至165°C，保溫2h，放入0_5°C冰鹽水中冷卻至50°C以下；
(4)將均勻化處理后的鑄錠加熱至450°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425°C，擠壓筒預(yù)熱溫度410°C，擠壓速率為19m/min ；
(5)上述擠壓出來的鋁合金型材采用在線風(fēng)冷或水霧冷卻淬火，在線淬火后進(jìn)行時效處理:先以45°C /h升溫至90°C，保溫10h，再以40°C /h升溫至180°C，保溫8h，再以55°C /h降溫至70°C，保溫15h，空冷至室溫后再以60°C /h升溫至110°C，保溫8h，，然后以40°C /h升溫至195°C，保溫8h，再以500°C /h降溫至90°C，保溫10h，空冷至室溫，經(jīng)表面處理、精整、檢查驗(yàn)收、包裝即得成品。
[0009]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、氯化鉀20、高爐礦渣6、火山灰7、螢石5、苦菱土 6、廢磚粉4、石墨粉3、白云石10、硫化錳2、納米氧化鋁2.5、乙烯基三乙氧基硅烷0.6、三乙醇胺1.5 ;b.將螢石、苦菱土、白云石混合均勻，740°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，1250°C煅燒lh，冷卻至室溫，粉碎，過150目篩與高爐礦渣、火山灰、廢磚粉、石墨粉混合均勻，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷和三乙醇胺，3000rpm高速研磨lOmin，待用；c.將氯化鎂和氯化鉀混合均勻，加熱至780°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30min，噴射造粒，即得精煉劑。 [0010]所得的鋁合金型材經(jīng)檢驗(yàn)其主要性能為:抗拉強(qiáng)度423Mpa，屈服強(qiáng)度為296Mpa，伸長率為19.8%。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)印機(jī)熱輥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:Si0.2-0.5、Mg 2.8-3.6、Mn 0.6-1.2,Cu 0.3-0.6、Fe 0.2-0.4、Cr 0.25-0.35、Co 0.2-0.3、Zn 0.1-0.2、Ti 0.05-0.15、Be.0.04-0.12、Pb 0.03-0.06、La 0.02-0.03, Pr 0.01-0.02，余量為 Al 進(jìn)行配料，將爐料投入熔煉爐在730-750°C下進(jìn)行熔煉，加待爐料全部熔化，攪拌30-40min，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15-25min，扒渣后靜置20-30min,再調(diào)整溫度至715_735°C，鋁液中通70%N2+20%C0+10%C12多元混合氣體除氣精煉20-25min，氣體壓力為0.15-0.20atm,氣體流量為1.6-2.2 m3/min，靜置25_35min，使氧化渣充分上浮，扒渣后開始澆鑄； (2)采用金屬型水冷半連續(xù)鑄造技術(shù)，鋁液出爐溫度為700-720°C，鑄造溫度為695-7150C ,鑄造速度為80-100 mm/min,冷卻水壓為0.3_0.4MPa，冷卻水進(jìn)水口溫度不高于20°C，出水口水溫不高于40°C ； (3)將鑄坯進(jìn)行均勻化處理:先以180-240°C/h升溫至380-420°C，保溫4-6h，再以60-80 0C /h 降溫至 260-290°C，保溫 3_4h，然后以 80_120°C /h 升溫至 495-515 °C，保溫5-10h，再以70-90°C /h降溫至320-350°C，保溫4-5h，然后強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至170_190°C，保溫1-2h，再以 100-150°C /h 升溫至 340-380°C，保溫 3-5h，再以 70_90°C /h 升溫至 480_500°C，保溫5-10h，然后以120-160°C /h降溫至150-180°C，保溫l_2h，放入0_5°C冰鹽水中冷卻至50°C以下； (4)將均勻化處理后的鑄錠加熱至440-460°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415-435°C，擠壓筒預(yù)熱溫度410-420°C，擠壓速率為17_23m/min ； (5)上述擠壓出來的鋁合金型材采用在線風(fēng)冷或水霧冷卻淬火，在線淬火后進(jìn)行時效處理:先以40-50°C /h升溫至85-95°C，保溫8-12h，再以30_40°C /h升溫至170_190°C，保溫5-10h，再以50-60°C /h降溫至70-80°C，保溫10_15h，空冷至室溫后再以50_60°C /h升溫至90-110°〇，保溫8-1211，，然后以40-501: /h 升溫至 190_210°C，保溫 4_8h，再以 50_60°C /h降溫至80-90°C，保溫10-15h，空冷至室溫，經(jīng)表面處理、精整、檢查驗(yàn)收、包裝即得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)印機(jī)熱輥用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:氯化鎂10-15、氯化鉀15-20、高爐礦渣4-8、火山灰5-10、螢石3-6、苦菱土 4-8、廢磚粉3_6、石墨粉2_5、白云石8_12、硫化錳2-3、納米氧化鋁2-3、乙烯基三乙氧基硅烷0.5-1、三乙醇胺1-2 ；b.將螢石、苦菱土、白云石混合均勻，730-760°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I_2h，取出用蒸餾水洗滌至中性，烘干，1200-1250°C煅燒I_2h，冷卻至室溫，粉碎，過100-150目篩與高爐礦渣、火山灰、廢磚粉、石墨粉混合均勻，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷和三乙醇胺，2000-3000rpm高速研磨10_15min，待用；c.將氯化鎂和氯化鉀混合均勻，加熱至780-810°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】C22F1/047GK103725939SQ201310688458
【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