[发明专利]一种铝合金棒材的配方及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种铝合金棒材配方及其加工工艺。

背景技术

铝及铝合金棒材的生产方法主要采用热挤压方法。即将重熔铝锭通过熔化，合金成分配比，半连续铸造生产出挤压铝锭。再将铝锭加热，进行热挤压。由于铸造和热挤压的工艺特点限定，通过热挤压方法生产的铝及铝合金棒材普遍存在：①外型尺寸不稳定，挤压的头、尾尺寸偏差大；②挤压的头、尾变形程度不一致，致使材料机械性能不均匀；③棒材的内部组织不稳定，材料的各项物理性能不稳定，存在一定的差异。物探仪是通过测量地层的地磁变化勘探地下石油。它要求零件具有一致的电阻系数和导磁率。正常生产工艺所加工棒材，经加工制作的物探仪零件，不能满足仪器性能的要求。

发明内容

本发明的技术方案克服了上述技术上的缺陷，提供了一种铝合金棒材配方及其加工工艺，其通过控制组成配方和加工工艺使得铝合金棒材电阻系数保持稳定，满足物探仪的要求。

一种铝合金棒材的配方：其由以下组分制备而成：

合金百分配比：Cu-3.9～4.3％     Mg-1.5～1.8％

Mn-0.4～0.6％

主要杂质控制：Fe-0.30～0.42％   Si-0.15～0.40％  Zn-≤0.15％

Ti-0.01～0.1％    Cr-≤0.10％

其他杂质＜0.05％

余量为铝。

本发明所述的铝合金棒材的加工工艺为：

熔铸：按上述配比配料，用磁力涡旋进行成份比配，使化学成份达到均匀配性，确保导电率，精炼温度控制在730℃～740℃之间，熔铸全过程熔体温度控制在730℃～740℃之间。

挤压及精整：原工艺铸锭加热温度350～450℃，1350吨挤压机四孔生产，成品挤压尺寸偏差±0.2毫米。现改为铸锭加热温度420～450℃，880吨挤压机单孔生产，半成品挤压尺寸偏差25.6～25.8毫米，棒材生产工艺中增加了形变热处理工序，即：棒材淬火后给予一定量的冷变形，变形方法为冷拉拔，冷变形程度为取3～4.5％。成品挤压尺寸偏差±0.05毫米。

本发明的有益效果为：该领域中2024T351棒材的电阻系数的典型值是(20℃)不小于0.057欧姆·mm²/米，一般情况下，其值都分布在0.0568～0.0574欧姆.mm²/米。本发明通过合金成分配比和生产工艺控制等手段，使该合金棒材的电阻系数稳定在0.057～0.0572欧姆·mm²/米，适用了物探仪的使用要求。经上述方法处理后的2024T351棒材，电阻系数稳定在0.057～0.059欧姆·mm²/米。满足物探仪的使用要求，替代国外进口材料。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案，但是本发明的技术方案不以实施例为限。

实施例1

一种铝合金棒材的配方：其技术方案如下：

合金百分配比：Cu-3.9％   Mg-1.5％

Mn-0.4％

主要杂质控制：Fe-0.30％  Si-0.15％  Zn-0.15％  Ti-0.01％

Cr-0.10％

其他杂质0.04％余量为铝。

本发明中铝合金棒材的加工工艺为：

熔铸：按上述配比配料，用磁力涡旋进行成份比配，使化学成份达到最佳均匀配性，确保导电率，精炼温度控制在730℃，熔铸全过程熔体温度控制在730℃。

挤压和精整：铸锭加热温度420℃，880吨挤压机单孔生产，半成品挤压尺寸偏差25.6毫米；棒材淬火后给予一定量的冷变形，变形方法为冷拉拔，冷变形程度为取3％，通过此工艺得到的成品挤压尺寸偏差为0.05毫米。

实施例2

一种铝合金棒材的配方：其技术方案如下：

合金百分配比：Cu-4.1％   Mg-1.6％

Mn-0.5％

主要杂质控制：Fe-0.38％  Si-0.25％   Zn-0.13％   Ti-0.08％

Cr-0.05％

其他杂质0.03％、余量为铝。

本发明中铝合金棒材的加工工艺为：

熔铸：按上述配比配料，用磁力涡旋进行成份比配，使化学成份达到最佳均匀配性，确保导电率，精炼温度控制在735℃之间，熔铸全过程熔体温度控制在735℃。