[發明專利]一種門框用高強度鋁合金及其制備工藝

在審

• 申請號: 201810677219.3
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108842102A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 薛士軍
• 申請（專利權）人: 薛士軍
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/02;C22C1/06;C22F1/05
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司 34130
• 代理人: 張浩

1.一種門框用高強度鋁合金，其特征在于，由以下重量比的原料組成：Si 0.55-0.57％、Mg 0.56-0.58％、Zn 0.22-0.24％、Co 0.35-0.37％、V 0.09-0.11％、Ti 0.12-0.14％、Nb 0.03-0.05%、Cr 0.23-0.25%、Ce 0.02-0.04%、Sc 0.01-0.03%，余量為鋁和不可避免的其他雜質。

2.根據權利要求1所述的門框用高強度鋁合金，其特征在于，配方比例重量百分比計如下：Si 0.56％、Mg 0.57％、Zn 0.23％、Co 0.36％、V 0.10％、Ti 0.13％、Nb 0.04%、Cr0.24%、Ce 0.03%、Sc 0.02%，余量為鋁和不可避免的其他雜質。

3.根據權利要求1-2任一項所述的門框用高強度鋁合金的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將鋁錠投入到爐內加溫至720-740℃，保溫至鋁錠熔化；

（2）在700-720℃時將打渣劑均勻的灑入爐內并充分攪拌20-25分鐘，用耙子將鋁液表面浮渣扒除；

（3）將步驟（2）鋁溶液升溫至740-760℃，加入Si、Mg、Zn、Co、Cr，攪拌20-30分鐘使合金元素全部熔化得鋁合金液；

（4）鋁合金液溫度720-740℃時采用高純氬氣噴粉精煉，精煉時間為35-45min，精煉完后將液面浮渣扒除；

（5）將上述精煉后的鋁合金液中加入Ce、Sc，并將爐溫控制在760-780℃，保溫20-25min，全程吹氬氣攪拌；

（6）將步驟（5）中的鋁合金液在溫度為720-760℃時澆鑄成鑄錠備用；澆鑄過程中加入V、Ti、Nb對鑄錠晶粒細化，加入速度為2-3m/min；在澆鑄流槽上在線精煉，精煉時通入高純氬氣，并使精煉后的鋁合金液依次流過設置在流槽上旋轉速度為120-160轉/分鐘、氬氣流量為1-3立方米/小時的除氣機和泡沫陶瓷過濾板，進行在線除氣過濾處理，進一步凈化熔體，最后得到鋁合金鑄錠；

（7）將鋁合金鑄錠進行均質化處理；

（8）將經過均質化處理鋁合金鑄錠放置在空氣加熱爐中加熱至440-450℃，按照擠壓速度不大于0.9mm/s、擠壓比35-45條件下擠壓成鋁合金棒材，然后穿水冷卻至室溫；

（9）采用T6熱處理方法對鋁合金環件進行熱處理；

（10）將步驟（9）中的鋁合金環件進行探傷處理、機械性能的測定分析，最終制備得到合格產品。

4.根據權利要求3所述的門框用高強度鋁合金的制備工藝，其特征在于，所述步驟（4）、步驟（5）和步驟（6）中的氬氣為純度≥99.7%的高純氬氣。

5.根據權利要求3所述的門框用高強度鋁合金的制備工藝，其特征在于，所述步驟（2）中的打渣劑加入量占鋁錠質量的0.3-0.5%。

6.根據權利要求3所述的門框用高強度鋁合金的制備工藝，其特征在于，所述步驟（5）中氬氣流量為14-16L/min，氬氣壓力為0.4-0.6Mpa。

7.根據權利要求3所述的門框用高強度鋁合金的制備工藝，其特征在于，所述步驟（6）中的泡沫陶瓷過濾板的孔隙度為45-55ppi。

8.根據權利要求3所述的門框用高強度鋁合金的制備工藝，其特征在于，所述步驟（6）中的泡沫陶瓷過濾板為40PPi和60PPi雙層陶瓷。

9.根據權利要求3所述的門框用高強度鋁合金的制備工藝，其特征在于，所述步驟（7）中采用雙級均質處理工藝對鑄錠均質化處理：先將鋁合金鑄棒加溫至520-540℃，保溫2小時；然后快速升溫至560-580℃，保溫1小時；保溫結束后的鋁合金鑄錠迅速轉移至冷卻室內進行冷卻處理，其轉移時間不大于10秒；使用噴霧冷卻的方式，30min內將鋁合金鑄棒冷卻至250℃以下，鋁合金鑄錠溫度達到室溫后，再移出冷卻室，鋁合金鑄錠即處

10.根據權利要求3所述的門框用高強度鋁合金的制備工藝，其特征在于，所述步驟（9）中T6熱處理具體工藝為：固溶溫度為520-540℃，保溫1-3小時，冷卻轉移時間不大于15秒，時效工藝在淬火后5小時內進行，時效溫度溫190-210℃，時間為5-8小時。