[發明專利]由鋁基合金生產變形的半成品的方法

有效

• 申請號: 201680089554.0
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN109790612B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: V·K·曼;A·Y·克羅欣;A·N·阿拉賓;A·V·薩利尼科夫
• 申請（專利權）人: 俄鋁工程技術中心有限責任公司
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04;C22C1/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成;肖軼

本發明涉及冶金學，并且可用于生產各種橫截面形狀的變形的半成品。提供了一種由鋁基合金生產變形的半成品的方法，該方法包括以下步驟：a)制備含鐵和選自由鋯、硅、鎂、銅和鈧組成的組的至少一種元素的熔體；b)通過以冷卻速率結晶所述熔體來生產連續鑄棒，所述冷卻速率使得形成特征在于枝晶胞尺寸不大于60μm的鑄態組織；c)通過熱軋所述鑄棒來生產最終或中間橫截面的變形半成品，初始鑄棒溫度不高于520℃，變形程度高達60％，并另外使用下列操作中的至少一種：通過使鑄棒通過模具，在300℃～500℃的溫度范圍內壓制鑄棒；在不低于450℃的溫度對所得變形的半成品進行水淬。在這種情況下，變形的半成品結構是具有至少一種選定的合金元素和分布在其中的橫向尺寸不大于3μm的共晶顆粒的鋁基質。該方法在一個制造技術階段提供了總體高水平的物理和機械特性，特別是高度相對伸長率(最小10％)和暫時拉伸強度和高水平導電率。

技術領域

本發明涉及冶金學，并且可用于由工業級鋁和工業級鋁基合金生產各種截面形狀的變形的半成品、棒材、軋制型材(包括線材)以及其他半成品。變形的半成品可用于電氣工程，用于生產接線產品、焊絲、用于建筑中和用于其他應用。

背景技術

采用了用于生產可變形半成品的不同方法來由鍛鋁合金生產產品，并且在所有其他條件相同的情況下，這些方法決定最終的機械性能水平。同時，并不總是能夠實現總體高水平的各種物理和機械特性，特別是當實現高強度性能時，通常存在低塑性，反之亦然。

最常用的生產鋁線材的方法包括諸如鑄棒的連續鑄造、軋制其生產線材、以及線材的隨后卷繞等步驟。該方法廣泛用于生產電線材，特別是由工業級鋁、Al-Zr合金和1xxx、8xxx和6xxx族合金生產。這類設備的主要生產商是VNIIMETMASH(http://vniimetmash.com)和Properzi(http://www.properzi.com)。這類設備的主要優點首先是線材生產的高產量。在這種方法的缺點中，應該提到以下：

1)軋制變形方法不允許生產幾何形狀復雜的產品(特別是角材和其他具有不對稱橫截面的半成品)；

2)當僅使用軋制方法時，通常不可能實現高百分比的伸長率，并且需要額外的熱處理來增加伸長率。

此外，在一個熱軋循環期間，通常不可能進行大的單次變形，大的單次變形需要連續識別變形區域，特別是需要使用集束式軋機，這將需要分配大的生產區域來放置設備。

存在另一種生產鋁合金的方法，其反映在Alcoa專利US20130334091A1中。連續的帶鑄造和熱加工方法包括以下基本操作：連續帶鑄造，軋制以獲得最終或中間帶材，以及進一步硬化。為了實現給定水平的特性，所提出的方法提供變形的半成品，特別是軋制帶材的強制熱處理，這在某些情況下使生產過程復雜化。

與要求保護的發明最接近的是一種用于生產線材的方法，如專利US3934446中所反映。該方法涉及使用以下組合步驟的連續線材生產工藝：鑄棒的軋制及其隨后的壓制。在所提出的發明的缺點中，應該注意到沒有可以確保實現所需的物理和機械特性的工藝參數(鑄棒溫度、變形程度等)。

發明內容

本發明的目的是創造一種生產可變形半成品的新方法，當使用與鐵以及由鋯、硅、鎂、鎳、銅和鈧組成的組中的至少一種元素的合金化的鍛鋁合金時，該方法可以實現總體高水平的物理和機械特性，特別是高伸長率百分比(最小10％)、高極限拉伸強度和高導電率。

技術效果是解決所述問題，即在一個生產階段中實現物理和機械特性的總體水平，而無需多個生產階段，例如單獨的卷材生產、硬化或退火階段。

所述問題的解決方案和所述技術效果的實現通過作者提出由鋁基合金生產變形的半成品的方法確保，該方法由以下步驟組成：

a)制備含有鐵和選自由鋯、硅、鎂、鎳、銅和鈧組成的組的至少一種元素的熔體。