[發(fā)明專利]一種用于制作棒球棒的鋁合金材料及其制備方法

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• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108396208A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設計）人: 周良正
• 申請（專利權）人: 天長市正牧鋁業(yè)科技有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/02;C22F1/047
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 楊霞

本發(fā)明公開了一種用于制作棒球棒的鋁合金材料及其制備方法，涉及鋁合金技術領域，其組成成分按重量百分比包括：Si 0.2?0.4％、Mg 0.8?1.0％、Mn 0.4?0.6％、Cu 0.2?0.3％、Fe 0.1?0.2％、Zn 0.2?0.4％、Ag 0.1?0.2％、Nd 0.2?0.3％、Ti 0.05?0.08％、La 0.03?0.07％、Mo 0.1?0.2％、B 0.1?0.2％，余量為Al。本發(fā)明中對合金成分及含量進行了優(yōu)化，并添加了Ag、Ti、Mo、B等微量元素，細化合金晶粒，降低偏析現(xiàn)象，抑制再結晶，使晶粒組織彌散析出，改善材料的強度、硬度和沖擊韌性；添加的Nd聯(lián)合La，且其重量比滿足4?5:1時，可顯著提高合金材料的屈服強度和抗拉強度，能夠起到固溶強化作用，制得的鋁合金材料有效協(xié)調了強度、硬度、韌性及耐蝕性之間的關系，能夠滿足棒球棒長期使用。

技術領域

本發(fā)明涉及鋁合金技術領域，尤其涉及一種用于制作棒球棒的鋁合金材料及其制備方法。

背景技術

棒球以及壘球運動是一種以棒子打球為主要特點、集體性、對抗性很強的球類運動項目。隨著體育事業(yè)的發(fā)展，越來越多的人喜歡享受這類運動帶來的樂趣。優(yōu)質的球棒不僅需要一定的硬度和強度承受劇烈運動時球的沖擊，還應該具有良好的韌性，降低運動過程中球對人體的沖擊力。

常見的球棒有木棒、鋁棒、復合球棒三種，其中，鋁質球棒一般為中空結構，相比于木質球棒而言，其重量較輕，且其平衡點也較理想，因此擊球性能較佳，其市場份額超過70％。優(yōu)質的鋁合金球棒需要具有一定的硬度和強度承受飛出的球的沖擊，還要具有良好的韌性，降低對人體的沖擊力。然而，現(xiàn)有的工業(yè)鋁合金材料加工的鋁棒往往強度和韌性無法滿足棒球的使用要求，長期使用后會產(chǎn)生裂紋或變形，耐疲勞損傷性較差。因此，如何通過優(yōu)化鋁合金中各元素含量及生產(chǎn)工藝，得到一種綜合性能好的棒球棒用鋁合金材料，滿足棒球棒強韌性好、抗沖擊的要求是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種用于制作棒球棒的鋁合金材料及其制備方法，制得的鋁合金材料綜合性能優(yōu)異，強韌性好、硬度高、抗沖擊，能夠滿足棒球棒抗沖擊、擊球遠的要求。

本發(fā)明提出的一種用于制作棒球棒的鋁合金材料，其組成成分按重量百分比包括：Si 0.2-0.4％、Mg 0.8-1.0％、Mn 0.4-0.6％、Cu 0.2-0.3％、Fe 0.1-0.2％、Zn 0.2-0.4％、Ag 0.1-0.2％、Nd 0.2-0.3％、Ti 0.05-0.08％、La 0.03-0.07％、Mo 0.1-0.2％、B0.1-0.2％，余量為Al。

優(yōu)選地，其組成成分按重量百分比包括：Si 0.25-0.32％、Mg 0.85-0.95％、Mn0.47-0.52％、Cu 0.22-0.27％、Fe 0.14-0.18％、Zn 0.25-0.33％、Ag 0.14-0.18％、Nd0.23-0.28％、Ti 0.06-0.07％、La 0.05-0.07％、Mo 0.15-0.2％、B 0.15-0.2％，余量為Al。

優(yōu)選地，Dd、La的重量比為4-5：1。

本發(fā)明還提出了上述用于制作棒球棒的鋁合金材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、熔煉：將鋁錠加入到熔煉爐中，升溫至730-740℃進行熔融，再按照熔點從高到低依次加入剩余原料，待爐料全部融化后，降溫至710-720℃，靜置保溫10-20min，澆注成型，空冷至室溫得鑄錠；

S2、固溶：將鑄錠置于加熱爐中，升溫至470-480℃，保溫4-6h，再升溫至490-500℃，保溫12-15h，空冷至室溫；

S3、時效：將鑄錠放入加熱爐中，升溫至185-195℃，保溫3-5h，冷卻至145-155℃，保溫2-4h，空冷至室溫；