[發明專利]一種抗斷裂鋁合金型材的熔煉制備方法

在審

• 申請號: 201210530771.2
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103103400A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 夏坤財
• 申請（專利權）人: 蕪湖恒坤汽車部件有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/06;C22F1/04;C23C8/20;C23F17/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種抗斷裂鋁合金型材的熔煉制備方法，其特征在于，包括有以下操作步驟：

（1）制鋁合金熔體：

按下列重量份原料：55-65?3003鋁錠、32-42廢棄的鋁制品、5-10碳化硼、5-10納米陶瓷粉末進行配比，將上述原料加入熔煉爐，升溫至爐料開始軟化下塌時，向熔液表面撒上一層覆蓋劑覆蓋，所述覆蓋劑是由以下重量份組分組成：10-20份CaO、10-25份?AL₂O₃、35-45份SiO₂、12-30份?木炭、12-23份?粉煤灰；

再加入鎂錠，熔化；鎂錠重量為原料鋁重量的1-5%；

2）精煉處理：

利用精煉劑對鋁合金熔體進行精煉處理，當鋁合金熔體經過精煉處理，并扒出表面浮渣后，即可將熔體輸注到靜置爐，鋁合金熔體進入靜置爐后升溫至600-650℃保持25-30min，然后利用氬氣將鋁合金熔體中的氫及細小雜質帶到表面，從而降低鋁液中的氫含量；再按每噸鋁合金熔體加入20-30Kg?除鈉劑，所述的除鈉劑由以下重量份組分組成：氯化鉀?50-60、活性碳酸鈣粉?30-40、六氯化二碳?2-10，在靜置爐內鑄造得鋁合金圓鑄棒，所述的精煉劑由下列重量份原料制得：氯化鉀6-8、氟化鈣3-5、硝酸鈉3-5、石墨粉5-8、氟硅酸鈉8-10、硫酸鈉3-5、氯化鋁5-8、碳酸鉀3-5、凹凸棒土8-10、NaBF₄?5-8、氯化鈉3-5、活性碳酸鈣粉?5-8，Na₂TiF_6?8-10、NaF?5-8；

所述的精煉劑制備方法如下：

a、將上述重量份的凹凸棒土用10-15%硫酸浸泡3-4小時，去離子水洗滌，再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡3-4小時，再用去離子水洗滌至中性，然后在500-530℃下煅燒2-3小時，粉碎成納米粉末；

b、將上述重量份的氯化鉀、氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鉀、硝酸鈉、凹凸棒土加入到水中，再加入凹凸棒土重量2-3%的月桂醇硫酸鈉、1-2%的平平加O、2-3%的檸檬酸三丁酯、3-5%氧化鋁，高速5200-5500轉/分攪拌，得到分散液，分散液脫水烘干粉碎；

c、將其它原料成分加熱熔融后，粉碎；

d、將步驟a、b、c得到的物料加入粘結劑混合攪勻后得粒狀混合物；粒狀混合物外包覆一層樹木灰燼即得精煉劑，樹木灰燼的粒度為20-40目；

（3）熱處理

鋁合金圓鑄棒鋸切后進行水霧化蒸汽處理，處理時間為4-5小時，溫度為450-550℃，鋁合金圓鑄棒送入熱處理爐中加熱到450-490℃，并保溫2-3小時；然后，用淬火油冷卻，將淬火后的鋁合金圓鑄棒送入回火爐中加熱到300-400℃，保溫50-70min；

（4）成型加工

將鋁合金圓鑄棒加熱至450-500℃，然后利用擠壓機將加熱好的圓鑄棒從模具中擠出成形，擠壓模具溫度240-260℃，擠壓速度7-8米/分鐘；風冷型材表面溫度至100-130℃后，放入1-5℃水性淬火液中進行淬火處理6-7分鐘；

（5）對鋁合金型材經過校直處理后，對鋁合金型材進行淬火，淬火溫度400-500℃，冷卻方式選擇為強風配合水霧淬火冷卻，保證基體中獲得高的過飽和的固溶體；

（6）在擠壓結束后8?小時之內對鋁合金型材進行時效處理，時效溫度為165-185℃，保溫時間為6-8h；

（7）對經過時效處理后的型材進行深冷處理,液氮溫度為-125～-150℃,深冷處理的時間為2-5小時，在液氮中的等溫時間為:?型材的橫截面積的乘以2～3min/mm²，深冷處理后將溫度已回升到室溫的型材放入100℃的沸水中加熱60-80分鐘；

（8）回火處理：將型材裝爐以每小時20-30℃以加熱速率升溫至380-400℃，保溫20-24小時，再以每小時20-30℃的速率在爐內降至250-350℃，然后出爐冷卻到室溫；

（9)、滲碳處理，滲碳是將經過磷化處理后的型材，在氣態的滲碳介質中加熱到400～450℃，保持時間3-5h。

2.根據權利要求1所述的一種抗斷裂鋁合金型材的熔煉制備方法，其特征在于，所述的碳化硼的細度為5-8μm。

3.根據權利要求1所述的一種抗斷裂鋁合金型材的熔煉制備方法，其特征在于，所述熱處理，鋁合金圓鑄棒鋸切后進行水霧化蒸汽處理，處理時間為4.5小時，溫度為500℃，鋁合金圓鑄棒送入熱處理爐中加熱到480℃，并保溫2.5小時；然后，用淬火油冷卻，將淬火后的鋁合金圓鑄棒送入回火爐中加熱到350℃，保溫60min。