[發(fā)明專利]一種輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104109824A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 張培良;蘇振佳;王明坤;孫文超;李英
• 申請（專利權）人: 龍口市叢林鋁材有限公司
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權代理有限公司 11241
• 代理人: 盧新

技術領域

本發(fā)明涉及一種鋁型材的制備方法，尤其是涉及一種輪胎模用超寬、超厚鋁型材制備方法。

背景技術

為保證輪胎模具高強高熱的使用要求，國際上對其探傷級別有著明確的要求(必須達到AA級，單個平底孔直徑不大于1.2mm；多個缺陷每個缺陷當量不大于0.8mm)。而鋁合金化強度、組織差異、晶粒均勻性等將直接影響探傷結果。目前可采用的探傷檢測方法有：X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷等。6061型鋁型材是以鎂和硅為主要合金元素并含有鋅、鈦和鐵等金屬元素的鋁型材，屬于熱處理可強化鋁型材。為使其滿足高強高熱的使用要求，發(fā)明一種輪胎模用(超寬、超厚)鋁型材是必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種滿足高強高熱使用要求，輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法。

一種輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法，其中，包括如下步驟：

(1)投料前大清爐，熔化；

(2)精煉，靜置，除氣，過濾和均質(zhì)；

(3)擠壓，淬火前裝筐，淬火：將均質(zhì)完成的鋁液進行擠壓，所述擠壓過程為：使用100MN擠壓機進行擠壓，模溫440-450℃，棒溫425-435℃，擠壓速度1.5m/min，風冷至室溫；將擠壓后的型材進行懸掛式裝筐：在距所述型材前端30-50cm處鉆φ53的吊裝孔，所述吊裝孔在所述型材寬度的中間位置，將吊具固定在所述吊裝孔上，將所述型材吊起進行淬火，每爐的淬火噸位在3噸，淬火數(shù)量為6支長度為11m的型材；

(4)時效。

本發(fā)明所述輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法，其中，步驟(1)具體包括如下步驟：

采用蓄熱式熔煉爐，投料前撒入10kg以上清渣劑，將爐溫升至800℃后，保溫3-5min，用大鏟將渣線、爐壁、爐底的浮渣鏟下，并用鐵耙一并將剩余鋁液徹底清除爐外，然后將金屬原料依次投入熔煉爐中進行熔化，所述熔化過程為將所述金屬原料按照先加入小塊或薄片廢料，其次加入大塊料，鋁硅、鋁銅、鋁鉻合金的順序依次加入，爐料完全融化后，再投入鎂錠，當金屬原料全部熔化后，在鋁液表面撒上打渣劑進行除渣，待渣鋁分離后，人工攪拌或開動永磁攪拌。

本發(fā)明所述輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法，其中，步驟(2)具體包括如下步驟：

用氬氣將無鈉精煉劑噴入熔煉爐中進行第一次精煉，精煉溫度為720-740℃，精煉時間為20m/min，精煉時氣泡高度在100㎜以下，打開氬氣閥開關，將精煉管插入到爐膛中心部位，觀察氣泡高度，并調(diào)整氬氣壓力，保證氣泡高度在100mm以下，第一次精煉后轉(zhuǎn)入靜置爐，進行第二次精煉，精煉方法與第一次精煉相同，然后將覆蓋劑均勻撒在鋁液表面，進行靜置；

除氣和過濾過程：石墨轉(zhuǎn)子速度>350r/min，氬氣流量>15L/min，通過石墨轉(zhuǎn)子將氬氣打碎，均勻地分布于流動的鋁液中，排除氫氣；除氣后進行過濾，所述過濾為過濾前級30PPi，后級40PPi。

本發(fā)明所述輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法，其中，步驟(4)具體包括如下步驟：

將淬火完成的型材在25m時效爐內(nèi)時效，時效溫度175℃，保溫13h，保溫結束后逐漸冷卻至室溫。

本發(fā)明中未詳細寫出的的步驟為6061型材制備過程中的常規(guī)技術。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術的不同之處在于：

在線工序，使石墨轉(zhuǎn)子速度大于350r/min，氬氣流量大于15L/min,通過石墨轉(zhuǎn)子將氬氣打碎，均勻地分布于流動的鋁熔中，利用分壓差原理，充分使鋁熔中的氫氣排除，以最大限度減少鋁熔體中的氫含量，減少和杜絕產(chǎn)品中產(chǎn)生氣孔、疏松、夾渣等缺陷，從而提高型材的質(zhì)量。

為了進一步凈化鋁熔體,在鑄造前端安裝二級過濾：前級30PPi,后級40PPi；更有效地過濾掉熔體中的夾雜，使鑄錠更純潔，提高后續(xù)生產(chǎn)型材內(nèi)部質(zhì)量。

模具溫度由450-480℃降低至440-450℃，擠壓溫度由420-460℃降低至425-435℃，提高了產(chǎn)品表面和內(nèi)部質(zhì)量。

經(jīng)過溫度為525℃，保溫時間為4h，的淬火處理發(fā)現(xiàn)過飽和固溶體中，溶質(zhì)銅原子分布不均勻，晶格畸變比較大。而降低淬火溫度、延長保溫時間、冷卻速度保證在30s內(nèi)時強化相充分熔解，保證了充分的固熔度，過飽和固溶體中，溶質(zhì)銅原子分布比較均勻，而且晶格畸變不大，故強度、硬度、塑性等基本未變。