[發(fā)明專利]一種高性能鋁合金擠壓棒材生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710674197.0
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107398484B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周廣宇;馬青梅;榮偉;胡忠岐;叢家全
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧忠旺集團有限公司
• 主分類號: B21C37/04
• 分類號: B21C37/04;B21C29/00;B21C29/04;B21C23/02;C22C21/02;C22F1/043
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明屬于鋁合金生產(chǎn)領(lǐng)域，涉及一種高性能鋁合金擠壓棒材生產(chǎn)工藝，配方組成成分和重量百分比含量為：Si：1.15％～1.30％、Fe：0～0.30％、Cu：0.05％～0.10％、Mn：0.55％～0.75％、Mg：1.0％～1.1％、Cr：0.15％～0.25％、Zn：0～0.20％、Zr：0～0.05％、Ti：0～0.05％、Pb：0～0.01％和余量Al，制備方法為熔鑄、均質(zhì)、擠壓和熱處理，本發(fā)明擠壓后的鋁合金棒材熱處理過程采用分段梯度固溶的方法，此種加熱方式減少了鋁合金棒材表面與棒材中心的溫度差，同時縮短了鋁合金棒材在高溫停留時間，在保證力學(xué)性能的條件下，有效避免了粗晶環(huán)的產(chǎn)生，這樣制得的鋁合金棒材不僅具有很高的力學(xué)性能，低倍組織晶粒也符合標(biāo)準(zhǔn)，同時提高了鋁合金棒材質(zhì)量與使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁合金生產(chǎn)領(lǐng)域，涉及一種高性能鋁合金擠壓棒材生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

在鋁合金型材制造的過程中，擠壓后的鋁合金型材通常都需要通過固溶處理的步驟來提高型材的力學(xué)性能，但是現(xiàn)有技術(shù)中往往都是先將型材加熱到指定溫度并在該溫度下保溫一段時間，使力學(xué)性能得到提高，但同時由于高溫保溫時間較長，促進了再結(jié)晶晶粒的長大，導(dǎo)致粗晶環(huán)的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響鋁合金型材的性能與使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明為了解決鋁合金型材高溫保溫時間長會導(dǎo)致粗晶環(huán)產(chǎn)生的問題，提供一種高性能鋁合金擠壓棒材生產(chǎn)工藝。

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種高性能鋁合金擠壓棒材生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

A、熔鑄：按照如下重量份數(shù)比配制鋁合金原料：Si：1.15％～1.30％、Fe：0～0.30％、Cu：0.05％～0.10％、Mn：0.55％～0.75％、Mg：1.0％～1.1％、Cr：0.15％～0.25％、Zn：0～0.20％、Zr：0～0.05％、Ti：0～0.05％、Pb：0～0.01％和余量Al，將配制好的鋁合金原料加入熔煉爐中均勻混合后熔煉為液態(tài)鋁合金，將液態(tài)鋁合金熔鑄為鋁合金鑄棒，其中熔煉溫度為730～760℃；

B、均質(zhì)：將熔鑄得到鋁合金鑄棒加熱至475～485℃，保溫10～12小時，冷卻至常溫得到均質(zhì)后的鋁合金鑄棒；

C、擠壓：將均質(zhì)后的鋁合金鑄棒單孔擠壓時實行分段加熱，鋁合金鑄棒的頭部加熱至470～480℃，鋁合金鑄棒的尾部加熱至450～460℃，擠壓模具中的擠壓筒加熱至420～460℃，鋁合金鑄棒在模具中擠壓時，采用液氮冷卻模具的方法，保證模具溫度在擠壓過程中保持一個恒定的范圍，液氮出口壓力控制在0.3～0.4Mpa，擠壓速度4.0～5.0m/min。

D、熱處理：將擠壓后的鋁合金棒材進行在線風(fēng)冷淬火處理，在線風(fēng)冷淬火后的鋁合金棒材進行固溶處理，固溶處理過程中鋁合金棒材加熱保溫方式為梯度加熱，溫度為510℃時保溫10分鐘，溫度升為533℃時保溫40分鐘，溫度升為550℃時保溫10分鐘，加熱保溫后的鋁合金棒材進行離線淬火，經(jīng)180℃、6小時時效后得到高強度鋁合金棒材。

進一步，步驟A中鋁合金原料熔煉的過程中對熔體吹氬氣同時伴隨噴精煉劑，精煉劑的用量為1.5～2kg/噸鋁合金原料，精煉后的鋁合金原料鑄造成鋁合金鑄棒。

進一步，步驟B中保溫后的鋁合金鑄棒采用風(fēng)冷的方式將鋁合金鑄棒冷卻至室溫。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明的高性能鋁合金擠壓棒材生產(chǎn)工藝，采用液氮冷卻模具方法，液氮通過冷卻通道噴射在擠壓模具的表面，吸收鋁棒帶來的熱量，直接降低模具溫度，使模具溫度、鋁合金鑄棒的出料口溫度保持在穩(wěn)定溫度范圍內(nèi)，達到提高擠壓速度的目的；同時液氮氣化后，體積膨脹600多倍，將模具出料口鑄棒周圍的空氣排開，形成惰性保護，提高鑄棒表面光潔度。