專(zhuān)利名稱(chēng)：7a52鋁合金及其生產(chǎn)方法和生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金鑄錠的生產(chǎn)制造，尤其涉及一種7A52鋁合金及其生產(chǎn)方法和生
產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
目前，采用現(xiàn)有技術(shù)中的方法生產(chǎn)出的7A52鋁合金鑄錠中普遍存在粗大化合物 的一次晶，由于這種粗大化合物的一次晶的存在，使得經(jīng)過(guò)后續(xù)軋制、鍛造等加工過(guò)程后生 產(chǎn)出的合金材料的組織部連續(xù)，在鋁材超聲波探傷過(guò)程中出現(xiàn)探傷不合格的缺陷，進(jìn)而降 低了合金材料的力學(xué)性能，導(dǎo)致生產(chǎn)出的合金材料不合格。產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因主要是生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粗大化合物的一次晶導(dǎo)致的，7A52 鋁合金鑄錠中的粗大化合物的一次晶的組成通常為含有Mn、Cr、Zr、Ti等元素的金屬間化 合物，這種化合物在后續(xù)的軋制、鍛造等加工過(guò)程中不能充分破碎，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)出的合金 材料組織不連續(xù)，超聲波探傷不合格的缺陷?；谏鲜鋈毕?，亟需一種控制7A52鋁合金鑄錠中的粗大化合物一次晶缺陷的 7A52鋁合金鑄錠生產(chǎn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種7A52鋁合金及其生產(chǎn)方法合裝 置，減少了 7A52鋁合金鑄錠中的粗大化合物一次晶缺陷。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案一種7A52鋁合金生產(chǎn)方法，包括在熔化爐內(nèi)調(diào)配7A52鋁合金成分，至少將7A52鋁合金中的Mn元素、Cr元素、Zr 元素以及Ti元素控制在國(guó)標(biāo)含量的中線以下；將調(diào)配完成的金屬液轉(zhuǎn)流到保溫爐，提高保溫爐、除氣過(guò)濾裝置、流盤(pán)和流槽中的 至少一個(gè)裝置內(nèi)的金屬液的溫度，并控制分流漏斗底部與結(jié)晶器內(nèi)的液相區(qū)底部的最小間 距大于4cm。優(yōu)選的，所述7A52鋁合金中的Mn元素、Cr元素、Zr元素以及Ti元素的含量按重 量比為Mn:0.20%-0.30%
Cr:0.15%-o.20%
Zr:0.05%-o.12%
Ti:0.05%-o.10%優(yōu)選的，所述7A52鋁合金中的Mn元素、Cr元素、Zr元素以及Ti元素的含量按重 量比為Mn 0. 25% ；Cr 0. 18% ；Zr 0. 09% ；Ti 0. 07%。優(yōu)選的，控制所述保溫爐內(nèi)的金屬液的溫度高于720°C。
優(yōu)選的，控制除氣過(guò)濾裝置內(nèi)的金屬液的溫度高于720°C。優(yōu)選的，控制所述流盤(pán)和/或流槽的烘烤溫度高于600°C。優(yōu)選的，采用多個(gè)天然氣燒嘴對(duì)所述流盤(pán)和/或流槽加熱。優(yōu)選的，使所述分流漏斗底部與液相區(qū)底部的最小間距大于4cm的方法具體為以 下三種方式中的至少一種通過(guò)控制金屬液的溫度，使所述金屬液經(jīng)流盤(pán)和流槽流至下注管時(shí)的溫度高于 690 0C ；通過(guò)控制鑄造速度，使所述液相區(qū)保持足夠的深度，以使所述分流漏斗底部與液 相區(qū)底部的最小間距大于4cm ；減小分流漏斗的高度，使其浸沒(méi)在所述液相區(qū)的金屬液中的深度小于5cm。本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種7A52鋁合金，采用上述方法制備，所述7A52鋁合金中 的Mn元素、Cr元素、Zr元素以及Ti元素的含量按重量比為Mn0.20%-0.30% ；
Cr0.15%-0.20% ；
Zr0.05%-0.12% ；
Ti0.05%-0.10%。本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種7A52鋁合金生產(chǎn)裝置，包括熔化爐；保溫爐；與所述保溫爐相連的流盤(pán)和流槽，所述流盤(pán)和/流槽上設(shè)置有多個(gè)天然氣燒嘴；與所述流盤(pán)相連的下注管；與所述下注管相連的分流漏斗，所述分流漏斗的高度小于6cm，并且，所述分流漏 斗浸沒(méi)在所述液相區(qū)的金屬液中的深度小于5cm ；結(jié)晶器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，通過(guò)降低7A52鋁合金配料中的Mn、Cr、Zr、Ti等 元素的含量，破壞了化合物一次晶形成的元素濃度條件，并通過(guò)控制保溫爐內(nèi)、除氣過(guò)濾裝 置內(nèi)的金屬液的溫度以及流盤(pán)和/或流槽內(nèi)的金屬液的溫度，本發(fā)明實(shí)施例中適當(dāng)?shù)奶岣?了保溫爐以及流盤(pán)和/或流槽的溫度，以使結(jié)晶器內(nèi)的分流漏斗底部與液相區(qū)底部的最小 間距大于4cm，破壞了化合物一次晶形成的溫度條件和時(shí)間條件，從而破壞了 7A52鋁合金 鑄錠中的粗大化合物一次晶形成的多個(gè)條件，進(jìn)而減少了 7A52鋁合金鑄錠中的化合物一 次晶的形成幾率，也就減少了 7A52鋁合金鑄錠中的粗大化合物一次晶缺陷，提高了 7A52鋁 合金材料的性能。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
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圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的7A52鋁合金生產(chǎn)方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的7A52鋁合金生產(chǎn)方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的7A52鋁合金生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以 采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的 情況下做類(lèi)似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，表 示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng) 限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。正如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)出的7A52鋁合金鑄錠往往會(huì)出現(xiàn)粗大 化合物一次晶缺陷，出現(xiàn)上述問(wèn)題是由7A52鋁合金鑄錠的生產(chǎn)環(huán)境造成的，發(fā)明人研究發(fā) 現(xiàn)，在鋁合金的鑄造過(guò)程中，形成粗大化合物一次晶需要同時(shí)滿足三個(gè)條件，一是形成化合 物一次晶的元素濃度足夠高，二是生產(chǎn)過(guò)程中的金屬液體溫度較低，足夠化合物一次晶形 成，三是粗大化合物一次晶的生長(zhǎng)要有足夠的時(shí)間。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在一般的7A52鋁合金鑄錠的生產(chǎn)中，該合金成分通?？刂圃趪?guó)標(biāo)范 圍的中線左右，7A52鋁合金的化學(xué)成分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如表一所示，其中Mn、Cr、Zr、Ti四個(gè)過(guò)渡 族元素濃度較高，足夠形成化合物一次晶；在鑄造過(guò)程中通常只控制保溫爐內(nèi)的金屬液溫 度，而對(duì)鑄造過(guò)程中流槽和流盤(pán)的溫度要求則較低，一般不超過(guò)300°C，這種情況下，在鑄造 開(kāi)始階段金屬流經(jīng)流槽和流盤(pán)時(shí)必然會(huì)降低金屬液的溫度，極有可能在流槽流盤(pán)內(nèi)壁上出 現(xiàn)化合物生長(zhǎng)；并且，在結(jié)晶器內(nèi)的分流漏斗底部與金屬的液相到固相的過(guò)渡帶接近，此次 的金屬溫度會(huì)比較低，尤其是分流漏斗底部，溫度低而且還有足夠的時(shí)間，是化合物一次晶 生成的最佳地點(diǎn)，而且，生成的化合物達(dá)到一定質(zhì)量后，必然會(huì)掉入鑄錠內(nèi)部，進(jìn)而形成粗 大的化合物一次晶缺陷。表一 7A52鋁合金的化學(xué)成分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)表(％ )
SiFeCuMnMgCrZnTiZr其他
單 個(gè)合 計(jì)< 0.25< 0.300.05 ~ 0.200.20-0.502.0~ 2.80.15 ~ 0.254.0~ 4.80.05 ~ 0.180.05 ~ 0.15< 0.05< 0.15基于以上原因，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，如果改變7A52鋁合金鑄錠生產(chǎn)過(guò)程中的溫度條 件等，破壞化合物一次晶形成所需的三個(gè)條件，就有可能控制甚至消除7A52鋁合金鑄錠中 的粗大化合物一次晶，進(jìn)而提高7A52鋁合金材料的質(zhì)量。在上述研究的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種7A52鋁合金生產(chǎn)方法，該方法的 流程圖如圖1所示，包括以下步驟步驟SlOl 在熔化爐內(nèi)調(diào)配7A52鋁合金成分，至少將7A52鋁合金中的Mn元素、 Cr元素、Zr元素以及Ti元素控制在國(guó)標(biāo)含量的中線以下；步驟S102 將調(diào)配完成的金屬液轉(zhuǎn)流到保溫爐，提高保溫爐、除氣過(guò)濾裝置、流盤(pán)和流槽中的至少一個(gè)裝置內(nèi)的金屬液的溫度，并控制分流漏斗底部與結(jié)晶器內(nèi)的液相區(qū)底 部的最小間距大于4cm。以上是本申請(qǐng)的核心思想，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例 中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例， 而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞 動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一本實(shí)施例公開(kāi)的7A52鋁合金生產(chǎn)方法的具體過(guò)程如圖2所示，包括以下步驟步驟S201 在熔化爐內(nèi)調(diào)配7A52鋁合金成分，將7A52鋁合金中的Mn元素、Cr元 素、&元素以及Ti元素控制在國(guó)標(biāo)含量的中線以下，以達(dá)到降低形成化合物一次晶的元素 濃度的目的，本實(shí)施例中的各元素含量如表二所示；表二 7A52鋁合金的化學(xué)成分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)表(％ )
權(quán)利要求
一種7A52鋁合金生產(chǎn)方法，其特征在于，包括在熔化爐內(nèi)調(diào)配7A52鋁合金成分，至少將7A52鋁合金中的Mn元素、Cr元素、Zr元素以及Ti元素控制在國(guó)標(biāo)含量的中線以下；將調(diào)配完成的金屬液轉(zhuǎn)流到保溫爐，提高保溫爐、除氣過(guò)濾裝置、流盤(pán)和流槽中的至少一個(gè)裝置內(nèi)的金屬液的溫度，并控制分流漏斗底部與結(jié)晶器內(nèi)的液相區(qū)底部的最小間距大于4cm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述7A52鋁合金中的Mn元素、Cr元素、 Zr元素以及Ti元素的含量按重量比為Mn 0. 20% -0. 30% ； Cr 0. 15% -0. 20% ； Zr 0. 05% -0. 12% ； Ti 0. 05% -0. 10%o
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述7A52鋁合金中的Mn元素、Cr元素、 Zr元素以及Ti元素的含量按重量比為Mn 0. 25% ；Cr 0. 18% ；Zr 0. 09% ；Ti 0. 07%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，控制所述保溫爐內(nèi)的金屬液的溫度高于 720 °C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，控制除氣過(guò)濾裝置內(nèi)的金屬液的溫度高 于 720 °C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，控制所述流盤(pán)和/或流槽的烘烤溫度高于 600 °C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，采用多個(gè)天然氣燒嘴對(duì)所述流盤(pán)和/或流 槽加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使所述分流漏斗底部與液相區(qū)底部的最 小間距大于4cm的方法具體為以下三種方式中的至少一種通過(guò)控制金屬液的溫度，使所述金屬液經(jīng)流盤(pán)和流槽流至下注管時(shí)的溫度高于690°C ； 通過(guò)控制鑄造速度，使所述液相區(qū)保持足夠的深度，以使所述分流漏斗底部與液相區(qū) 底部的最小間距大于4cm;減小分流漏斗的高度，使其浸沒(méi)在所述液相區(qū)的金屬液中的深度小于5cm。
9.一種7A52鋁合金，采用如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法制備，其特征在于，所述 7A52鋁合金中的Mn元素、Cr元素、Zr元素以及Ti元素的含量按重量比為Mn 0. 20% -0. 30% ； Cr 0. 15% -0. 20% ； Zr 0. 05% -0. 12% ； Ti 0. 05% -0. 10%o
10.一種7A52鋁合金生產(chǎn)裝置，其特征在于，包括 熔化爐；保溫爐；與所述保溫爐相連的流盤(pán)和流槽，所述流盤(pán)和/流槽上設(shè)置有多個(gè)天然氣燒嘴；與所述流盤(pán)相連的下注管；與所述下注管相連的分流漏斗，所述分流漏斗的高度小于6cm，并且，所述分流漏斗浸 沒(méi)在所述液相區(qū)的金屬液中的深度小于5cm ；結(jié)晶器。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種7A52鋁合金及其生產(chǎn)方法和裝置，該方法包括在熔化爐內(nèi)調(diào)配7A52鋁合金成分，至少將7A52鋁合金中的Mn元素、Cr元素、Zr元素以及Ti元素控制在國(guó)標(biāo)含量的中線以下；將調(diào)配完成的金屬液轉(zhuǎn)流到保溫爐，提高保溫爐、除氣過(guò)濾裝置、流盤(pán)和流槽中的至少一個(gè)裝置內(nèi)的金屬液的溫度，并控制分流漏斗底部與結(jié)晶器內(nèi)的液相區(qū)底部的最小間距大于4cm。本發(fā)明通過(guò)降低7A52鋁合金配料中元素含量，并控制各生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)的金屬液的溫度，破壞了化合物一次晶形成的元素濃度條件、溫度條件和時(shí)間條件，減少了7A52鋁合金鑄錠中的化合物一次晶的形成幾率，提高了7A52鋁合金材料的性能。
文檔編號(hào)C22C21/00GK101994044SQ20101058264
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者牟大強(qiáng) 申請(qǐng)人:西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司