[发明专利]一种高强高抗疲劳铝合金型材的制备方法

摘要

本发明公开了一种高强高抗疲劳铝合金型材的制备方法，该铝合金型材由以下质量百分比的元素组成：Si0.2-0.4、Cu1.6-2.2、Mg2.8-3.4、Zn4.5-5.5、Cr0.25-0.35、Fe0.1-0.2、Mn0.15-0.25、Ti0.05-0.1、In0.07-0.12、Pb0.04-0.08、Cd0.03-0.06、Zr0.02-0.05、B0.004-0.008、Y0.03-0.06、Lu0.02-0.04，余量为Al。本发明铝合金型材综合性能优异，不仅具有很高的抗拉强度，同时还具有很好的抗疲劳性能，抗拉强度≥580MPa，屈服强度≥420MPa，伸长率≥10%，应用前景广阔。

主权项

一种高强高抗疲劳铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将铝锭、锌锭、镁锭、废铝投入熔炼炉进行熔炼，熔炼温度730‑750℃，待其熔清80%以上时，投入铜锭、Al‑Cr、Al‑Zr等中间合金，待其全部熔化后，调整温度至745‑765℃，加入熔体重量0.2‑0.3%的六氯乙烷和0.2‑0.3%的硝酸钠精炼15‑20min，精炼后电磁搅拌10‑15min，静置20‑30min，然后调整温度至750‑770℃，加入Al‑Ti‑B‑Y中间合金，保温5‑10min，扒渣，取样分析，严格控制铝合金溶液的各元素成分的重量百分比符合下列要求：Si 0.2‑0.4、Cu 1.6‑2.2、Mg 2.8‑3.4、Zn 4.5‑5.5、Cr 0.25‑0.35、Fe 0.1‑0.2、Mn 0.15‑0.25、Ti 0.05‑0.1、In 0.07‑0.12、Pb 0.04‑0.08、Cd 0.03‑0.06、Zr 0.02‑0.05、B 0.004‑0.008、Y 0.03‑0.06、Lu 0.02‑0.04，余量为Al；（2）采用半连续直接水冷铸造方法进行铸造，铸造温度为725‑755℃，铸造速度75‑95mm/min，冷却水压0.25‑0.35MPa，冷却水流量为1700‑1900 L/min；（3）对铝合金铸锭进行均匀化处理：先以200‑250℃/h升温至440‑480℃，保温4‑8h，再以100‑150℃/h降温至180‑220℃，保温1‑2h，再以80‑120℃/h升温至380‑420℃，保温3‑6h，然后强风冷却至220‑260℃，保温2‑3h，然后以100‑150℃/h升温至490‑520℃，保温5‑10h，水雾冷却至210‑240℃，保温2‑3h，然后以120‑160℃/h升温至440‑480℃，保温4‑6h，然后以100‑150℃/h降温至180‑220℃，保温1‑2h，空冷至室温；（4）将上述均匀化处理后的铸锭加热至470‑490℃，然后放入预热至485‑505℃的模具中用挤压机挤压成型，挤压速率为14‑18m/min，出模温度为510‑530℃；（5）将上述挤压成型的铝合金型材强风风冷至160‑220℃，然后以100‑150℃/h升温至420‑460℃，保温2‑3h，再以80‑120℃/h降温至220‑260℃/h，保温4‑8h，然后放入0‑5℃冰盐水中降温至50℃以下；（6）对铝合金型材进行时效处理：先以80‑90℃/h升温至160‑180℃，保温8‑12h，再以40‑50℃/h降温至70‑80℃，保温15‑20h，空冷至室温，然后以45‑55℃/h升温至90‑110℃，保温12‑16h，空冷至室温，然后以35‑45℃/h升温至70‑80℃，保温15‑20h，空冷至室温，然后以40‑50℃/h升温至80‑90℃，保温14‑18h，再以50‑60℃/h升温至180‑200℃，保温5‑10h，再以60‑70℃/h降温至65‑75℃，保温16‑22h，空冷至室温。