[發明專利]一種三角閥用鋁合金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410064293.X
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103882268A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 王進
• 申請（專利權）人: 安徽祈艾特電子科技有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C21/08;C22C1/02;C22C1/06;C22F1/043;C22F1/047
• 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

技術領域

本發明涉及金屬合金材料的制造領域，尤其涉及一種三角閥用鋁合金材料及其制備方法。

背景技術

鋁合金密度低、強度高、塑性好，應用廣泛，目前三角閥主要使用黃銅，黃銅密度大，重量大，而且成本較高；也有使用鋅合金或者鋁合金制作三角閥的，但是一般的鋅合金或者鋁合金的耐腐蝕性不夠，且容易磨損，使用壽命短。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三角閥用鋁合金材料及其制備方法，該銅合金材料具有質輕、耐磨性好、膨脹系數低，耐蝕性能優異，強度高的優點。

本發明的技術方案如下：

一種三角閥用鋁合金材料，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質量百分比為：銅0.7-0.9、硅2.2-22.5、錳1.8-2.1、鎂4.0-4.2、鈦0.01-0.03、鉻0.3-0.5、鉬0.005-0.008、余量為鋁。

所述的三角閥用鋁合金材料的生產方法，其特征在于：

（1）、準備純鋁錠與廢鋁按1：0.4-0.7比例作為鋁基質來源，將純鋁錠加入投入爐中熔化，進行脫雜質、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鋁熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內投入合金元素的批次順序為：（1）硅、鉻、鉬；（2）銅、鎂；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為21-25分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以200-220℃/小時速率升溫至270-290℃，保溫30-40分鐘，再以200-220℃/小時速率升溫至380-390℃，保溫30-40分鐘，再以200-220℃/小時速率升溫至525-540℃，保溫5-7小時；用70-80℃清水冷卻至100-120℃，再自然冷卻至室溫；再以180-190℃/小時速率升溫至170-180℃，保溫6-8小時，再轉入冷卻室中，用風機冷卻后即得。

所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：粘土10-12、剛玉粉3-4、氮化鋁5-6、高嶺土8-10、天青石1-2、樹木灰燼1-2、氫氧化鋁8-10、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、螢石粉3-4、碳酸鈣粉4-5、Bi₂O₃?2-3；其制備方法是將粘土、剛玉粉、氮化鋁、高嶺土、天青石、樹木灰燼、氫氧化鋁、玉石粉、蒙脫石混合，加熱至2600-3000℃，攪拌1-2小時，冷卻后，加入至10-15%的鹽酸溶液中，浸泡1-2小時，過濾，濾渣反復用清水洗凈，烘干，與其它成分合并混合均勻即得。

本發明的有益效果

本發明鋁合金通過添加硅、鎂，使得合金不僅質輕、耐磨性好、膨脹系數低，而且耐蝕性能優異；通過添加銅、錳、鉻、鉬、鈦，使得晶粒細化，強度提高，但塑性不減弱，而且淬火敏感性低，該合金適用于制作三角閥，使用時間長，且比黃銅三角閥成本低；本發明使用部分廢鋁為原料，分批投放原料，使合金品質更為穩定均一，提高了綜合力學性能。本發明精煉劑用于鑄造生產，能使鑄件中的氣孔度降低1-2度，氧化夾雜物在2級左右，鑄件的氣密性高，成品率高。

具體實施方式

一種三角閥用鋁合金材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：銅0.7-0.9、硅2.2-22.5、錳1.8-2.1、鎂4.0-4.2、鈦0.01-0.03、鉻0.3-0.5、鉬0.005-0.008、余量為鋁。

所述的三角閥用鋁合金材料的生產方法如下：

（1）、準備純鋁錠與廢鋁按1：0.5比例作為鋁基質來源，將純鋁錠加入投入爐中熔化，進行脫雜質、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鋁熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內投入合金元素的批次順序為：（1）硅、鉻、鉬；（2）銅、鎂；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為23分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以210℃/小時速率升溫至280℃，保溫35分鐘，再以210℃/小時速率升溫至385℃，保溫35分鐘，再以210℃/小時速率升溫至530℃，保溫6小時；用75℃清水冷卻至110℃，再自然冷卻至室溫；再以185℃/小時速率升溫至175℃，保溫7小時，再轉入冷卻室中，用風機冷卻后即得。