[发明专利]一种高铌耐高温铝合金板材的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高铌耐高温铝合金板带材的生产工艺，属于铝合金材料技术领域。

背景技术

铝钛合金材料由于其具有本质的脆性，使得该类铝合金材料的加工性能很差，在热加工中易于由于热损失导致合金的加工性能急剧降低，而使铝合金工件断裂而失效，并且当高温加工时，合金由于氧化作用会进一步导致铝合金的热加工性的降低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高铌耐高温铝合金板带材的生产工艺，提高铝合金的那高温性能以及热加工性能。

本发明采用的技术方案如下：

    一种高铌耐高温铝合金板材的生产工艺，包括以下步骤：

    （1）按照元素质量百分数满足如下要求：Si 0.25-0.32、Cu 0.5-0.8、Mg 0.5-1.5、Zn 0.3-0.6、Nb 1.2-1.6、Mn 1.8-2.4、Ti 0.1-0.2、Cr 0.15-0.25、W 0.08-0.12、Ni 0.04-0.06、Ta 0.02-0.03、Fe 0-0.05、Y 0.03-0.06%、Tm 0.02-0.03%、余量为Al进行配料，将炉料投入熔炼炉在730-750℃下进行熔炼，待金属全部熔化，搅拌均匀后，在铝液深度的中部、炉膛两侧各取一个样进行分析，分析合格后即可转炉；

    （2）熔体转入静置炉后，以氮气为载体，将精炼剂粉末喷入铝液深度的2/3处进行精炼，氮气压力为1.2-1.8kg/mm，精炼温度为720-740℃，精炼时间为15-20min，精炼完毕后静置20-30min；

    （3）铸造前用14目玻璃纤维丝布过滤，充分滤去熔体中的氧化物、夹渣，然后进行浇铸，铸造温度为680-710℃；

    （4）将合金铸锭先以70-90℃/h升温至250-280℃，保温3-5h，再以55-75℃/h升温至420-440℃，保温6-8h，然后再以40-50℃/h升温至510-530℃,保温10-15h，最后以200-250℃/h的冷却速度迅速降至室温；均匀化退火后对铸锭表面铳洗，以除去铸锭表面上的铸造瘤等缺陷；

    （5）将铳洗后的铸锭在420-440℃下预热1-1.5h，再在热轧机上进行开轧，轧至变形量为40-50%后，升温至460-480℃，保温30-40min，再降温至320-350℃，保温20-30min，空冷至室温后冷轧至厚度为1.5-2mm，总变形量达到80%以上；

    （6）将成型后的铝采用盐浴加热至460-480℃，保温1-2h后通过水淬使其温度迅速降至50℃以下；然后进行多级时效处理：先以40-60℃/h升温至160-180℃，保温1-2h；再以50-70℃/h降温至60-70℃，保温60-70h，再以45-55℃/h升温至160-180℃，保温10-15h，再以30-40℃/h降温至80-90℃，保温15-20h，随炉空冷至室温，即得高铌耐高温铝合金板材。

所述的精炼剂制备方法如下：a.称取以下重量份的原料：硝酸钠 10-15、氯化镁12-16、氟硅酸钠5-10、氯化钡4-8、耐火砖屑5-10、碳化硼4-8、氟化锆3-6、黄土8-12、凹凸棒石5-10；b.将上述耐火砖屑、凹凸棒石、黄土粉碎过300-500目筛，混合均匀后，加入碳化硼和氟化锆，4000-5000rpm高速研磨5-10min，然后在1050-1250℃下煅烧3-5h，然后水淬冷却，研碎，待用；c.将其余各原料混合均匀加热至760-780℃，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300-400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：

本发明由于高含量Nb元素的加入，提高了合金的熔点和有序化温度以及高温组织稳定性，从而提高了合金的高温强度以及改善了抗氧化性；本发明还添加了少量的Y 、Tm 稀土元素，改善合金的加工性能以及焊接性能，减少因加工和焊接所产生的裂纹。本发明铝合金板材使用温度高、柔韧性强、强度高，具有良好的加工和焊接性能，应用前景广阔。

具体实施方式

    一种高铌耐高温铝合金板材的生产工艺，包括以下步骤：