[发明专利]一种铝合金杆材和其制作工艺及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其是涉及一种铝合金杆材和其制作工艺及其应用。

背景技术

当前，伴随着电子行业及汽车制造业的发展，市场对具有塑性好、焊接性好、防锈功能好及耐腐蚀性好的液体、气体传输管道需求量日益增大，目前，国内普遍采用纯铝进行铝管的挤压加工，纯铝管的抗拉强度及耐腐蚀性都较差，但采用普通铝合金加工的合金管强度并不高（仅高于一般的工业纯铝），在管材上用途并不广泛，当制作在液体或气体介质中工作的低载荷零件（如汽油或润滑油导管）时，如果能用性能好的铝管代替价格较高的铜管，则市场前景相当广阔。   

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝合金杆材，提高铝合金杆材的塑性、焊接性、抗拉强度，同时保证其具备较好的防锈耐腐蚀性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的铝合金杆材按重量百分比计，含Mn 1.05-1.15%、Fe 0.35-0.45%、Cu 0.08-0.13%、Si 0.08-0.15%、Ti 0.01-0.03%,余量为Al和微量杂质，抗拉强度为100-115MPa、延伸率为28-35%、电阻率26-33nΩ.m。

本发明还提供所述的铝合金杆材的制作工艺，包括以下步骤：

a、熔炼；

b、铸造；

c、轧制；

d、均质化；

所述a步骤中，铝液温度为700-750℃；所述b和c步骤为连铸连轧，其中，进轧温度控制在450-550℃，轧制后在线淬火水温度控制在50-60℃；所述d步骤的均质化处理是指将铝合金杆材在560±10℃环境中保温4-6小时，再强制冷却。

同时本发明还提供了一种所述铝合金杆材的应用，即采用所述的铝合金杆材挤压加工成铝合金管材。

本发明的有益效果是：

本发明的铝合金元素含量合理，本发明中Mn元素为合金中唯一主合金元素，合金强度随Mn含量增加而提高，但其含量过高时会生产脆性化合物MnAl₆，在后续轧制时会引起开裂，本发明Mn元素合理既保证铝合金强度又有较好的塑性。另外，Fe、Si也是本发明铝合金主要成分元素，元素含量合理，可以降低铸造裂纹倾向性及轧制时变形抗力。Cu元素可提高铝合金强度，但会显著降低耐蚀性，本发明的铝合金中Cu元素含量合理，较好地兼顾了铝合金的强度和耐腐蚀性能。本发明通过控制熔炼铝液温度为700-750℃，连铸连轧中的进轧温度控制在450-550℃，轧制后在线淬火水温度50-60℃，使得铝合金杆得到了较好的机械性能。尤其是最后通过均质化处理，即将铝合金杆材在560±10℃环境中保温14-16小时，再强制冷却，使得铝合金中晶粒更加细腻均匀，各项技术指标得到了很大提高，制得性能更加优越的铝合金杆材，其抗拉强度100-115Mpa，延伸率28-35%，电阻率26-33nΩ.m。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到启示。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1.

本实施例的铝合金杆材按重量百分比计，含Mn 1.15%、Fe 0.4%、Cu 0.09%、Si 0.15%、Ti 0.03%,余量为Al和微量杂质，其制作步骤包括熔炼、铸造、轧制和均质化处理四个步骤。

熔炼时，铝液熔炼温度设定在其液相线以上30-100℃，为防止铝液过烧，本实施例确定为750℃；熔炼过程中合金元素均采用添加剂形式加入，添加温度控制在735±10℃，按合金的溶解温度高低依次加入；熔炼中铝熔体处理时，采用进口精炼剂，在保温炉内采用炉内氮气/喷粉精炼技术，控制好比例用量1.25kg/t.Al；为细化晶粒可在熔炼、在线两个工序分别按技术比例加入铝钛硼合金；采用氩气进行在线除气处理，气体流量为1.0～2.5m3/min，气体压力0.5～3.0bar， 石墨转子转速为400～550转/分；采用50ppi在线陶瓷过滤板技术进行铝液过滤，提高铝液纯净度，减少杂质。