[发明专利]紧固件用高强度铝合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种紧固件用高强度铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将铝中间合金制备成铝中间合金颗粒；

按重量百分比对以下成分进行配料：铁Fe 0.3％-0.5％，硅Si 0.2％-1.0％，铜Cu0.4％-1.2％，钪Sc 0.1％-0.6％，锰Mn 0.3％-1.1％，锂Li 0.01％-0.1％，锆Zr 0.1％-0.5％，镁Mg 0.5％-1.3％，铈Ce 0.01％-0.1％，钇Y 0.01％-0.1％，铬Cr 0.05％-0.25％，镍Ni 0.002％-0.02％，锌Zn 0.1％-0.5％，硼B 0.01％-0.06％，钛Ti 0.01％-0.05％，钒V0.01％-0.05％，余量为铝Al，其中，Mg和Si的重量百分比的比值不小于1.042，Fe和Si的重量百分比的比值不小于0.32，Sc和Zr的重量百分比合计小于或者等于1.2％，Li、Ce、Y以及Zn的重量百分比合计小于或者等于0.52％，Cr、Ti以及V的重量百分比合计小于或者等于0.3％，以此准备铝锭和铝中间合金颗粒；

将所述铝锭在1300℃快速熔化，得到755℃铝熔体；

使得所述铝熔体在微负压倾动式保温炉中，电磁搅拌10min-15min，静置20min-35min，精炼除气；

向所述保温炉中铝熔体中弹射加入中间合金颗粒，对铝合金熔体保温30min，进行电磁搅拌，搅拌时间为10min-15min，再次精炼除气，静置30min；

在流槽中对铝合金熔体进行在线精炼除气，并对在线精炼处理后的铝合金熔体进行除渣处理；

对铝合金熔体定向凝固，得到520℃-560℃的铝合金铸锭；

铝合金铸锭通过第一高频加热器加热，温度控制在550℃；

经过加热的铝合金铸锭在15s-20s的时间内进入粗轧机，对铝合金铸锭进行总计7道次粗轧，粗轧温度520℃，得到粗轧件；

粗轧件通过第二高频加热器，将粗轧件温度提升到550℃，并在2s-5s的时间内进入精轧机，对粗轧件进行7道次精轧，精轧温度500-520℃，轧制速度3m/s-6m/s，得到Φ9.5mm-Φ20mm的铝合金杆材；

精轧后的铝合金杆材通过在线式冷却管，对铝合金杆材进行压力雾化喷射冷却处理，将铝合金杆冷却到60℃-90℃；

对经过冷却处理后的铝合金杆进行至少一组的拉丝、第一热处理、拉丝的组合的拉制处理，得到Φ1mm-Φ12mm的棒材或线材；最后一道拉制时的截面压缩率为25％-29％，其余各道次拉制时的截面压缩率为35％-45％。

对Φ1mm-Φ12mm的棒材或线材进行第二热处理，得到紧固件用高强度铝合金材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对在线精炼处理后的铝合金熔体进行除渣处理时，采用双层120目微孔氧化铝过滤板对在线精炼处理后的铝合金熔体进行除渣处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对铝合金熔体定向凝固时，采用轮式结晶器对铝合金熔体进行浇注，然后进行电磁震荡，浇注温度700℃-720℃，浇注速度12m/min-22m/min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，粗轧时，轧辊采用二辊组合，每道轧辊组合方向相互垂直。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，精轧时，轧辊采用相邻轧辊成120°的三辊组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对铝合金杆材进行压力雾化喷射冷却处理时，在线式冷却管的密封管道内压力为0.3MPa -0.5MPa 。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二热处理为双级时效处理，1级时效处理温度为170℃-175℃，时间为12h-16h，2级时效处理温度为140℃-155℃，时间为6h-8h。