[发明专利]一种低膨胀铝合金型材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低膨胀铝合金型材及其制造方法，属于铝合金材料技术领域。

背景技术

铝合金由于其密度小、比强度和比刚度高、弹性好、抗冲击性能良好、耐腐蚀、耐磨、易表面着色、良好的加工成型性以及高的回收再生性等特点，广泛应用于汽车、机械制造、船舶、建筑、装修等领域。汽车发动机活塞支承环、车辆轴承合金、计算机硬盘基板等都需要铝合金的膨胀率低、尺寸稳定性好、强度高等性质，方可长久工作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种低膨胀铝合金型材及其制造方法，降低铝合金的膨胀率。

本发明采用的技术方案如下：

    一种低膨胀铝合金型材，其各元素按质量百分比组成为：Si 4.4-5.2、Cu 1.2-1.6、Mg 0.4-0.8、Zn 0.3-0.5、Mn 0.2-0.3、Be 0.15-0.25、Mo 0.08-0.14、V 0.05-0.1、Tc 0.04-0.08、Fe 0.03-0.05、Y 0.05-0.08、 Pr 0.03-0.06、Tb 0.02-0.04、余量为铝。

     低膨胀铝合金型材的制造方法，按上述合金成分将配好的炉料投入熔炼炉，加热至765-785℃，待金属全部熔化，搅拌30-40分钟，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼，精炼温度为715-735℃，精炼时间为18-24分钟，精炼完毕后静置20-30分钟，扒渣后开始浇铸，铸造温度为720-740℃，铸造速度为60-80mm/min，冷却水流量为1650-1750 L/min；浇铸后升温至450-470℃，保温12-16小时，再降温至320-340℃，保温5-10小时，再降温至160-190℃，保温4-6小时；然后将铸锭加热至490-510℃，用挤压机挤压成型，挤压速率为2-3mm/s；将挤压成型后的铝合金型材先以70-80℃/h升温至320-350℃，保温1-1.5h，再以80-100℃/h升温至490-520℃，保温50-60min，然后以240-280℃/h迅速降温至110-130℃，再放入0-5℃冰盐水中迅速降至50℃以下；然后将从盐水中取出的铝合金型材先以40-60℃/h升温至150-180℃，保温8-12h；然后以30-50℃/h降温至80-90℃，保温4-7h；再以40-50℃/h升温至160-190℃，保温3-6h，最后以50-60℃/h降温至70-80℃，保温5-10h，出炉空冷至室温即得本发明铝合金型材。

所述的精炼剂制备方法如下：a.称取以下重量份的原料：氯化钾 5-10、氯化钠8-12、氟化铝5-10、氮化镁8-12、硼化钛4-8、冰晶石 10-15、硅灰石4-8、膨润土3-5；b.将上述冰晶石、硅灰石、膨润土粉碎过300-400目筛，混合均匀后，加入2-3%的氮化铝、0.5-1%的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、1-2%的纳米碳、1-1.5%的硬脂酸锌，2000-3000rpm高速搅拌10-15min，取出烘干，在1200-1600℃下煅烧2-3h，然后水淬冷却，研碎，待用；c.将其余各原料加热至750-800℃，待其全部熔融后，澄清1-2h，将上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的颗粒，研细过200-400目筛，待用；d.将步骤b、c得到的物料混合搅拌即得所述精炼剂。

本发明精炼剂的脱杂质率在65-75%之间，去除合金液中的夹杂物及使夹杂物变性效果好、净化合金液提高了内部质量，气孔度降低1-2度，得到有效的控制。

 

本发明的有益效果：

本发明制得的铝合金型材高致密低膨胀，热裂倾向小，强度高，高温力学性能优异，焊接和可切削性良好，应用领域广泛。

具体实施方式

    一种低膨胀铝合金型材，其各元素按质量百分比组成为：Si 4.4-5.2、Cu 1.2-1.6、Mg 0.4-0.8、Zn 0.3-0.5、Mn 0.2-0.3、Be 0.15-0.25、Mo 0.08-0.14、V 0.05-0.1、Tc 0.04-0.08、Fe 0.03-0.05、Y 0.05-0.08、 Pr 0.03-0.06、Tb 0.02-0.04、余量为铝。