專利名稱：用于復(fù)雜導(dǎo)熱系統(tǒng)的耐蝕鋁合金及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁合金生產(chǎn)技術(shù)，尤其涉及的是一種用于復(fù)雜導(dǎo)熱系統(tǒng)的耐蝕鋁合金及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
Al-Mg-Si系鋁合金具有良好的熱塑性、理想的綜合機(jī)械性能，而且容易進(jìn)行表面處理，因而被廣泛用于生產(chǎn)工業(yè)型材、建筑行業(yè)型材及電子散熱器材。根據(jù)其應(yīng)用環(huán)境不同，對材料的性能要求有很大差別，例如用于電子基站散熱系統(tǒng)的高端產(chǎn)品，往往要經(jīng)過復(fù)雜的鍍鎳、鍍錫處理，這對材料的表面性能要求較高。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，不少鋁型材經(jīng)過鍍層處理后，表面出現(xiàn)很多黑斑點，隨后(2個月)斑點處的鍍層開始剝落，型材表面出現(xiàn)了大面積的腐蝕缺陷，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的表面質(zhì)量，致使其散熱效果下降。由于這類鋁合金電鍍前要經(jīng)過很多中間環(huán)節(jié)(如堿蝕、酸洗、鍍鋅等)，材料所處環(huán)境十分惡劣，為了合理改善鋁型材 的組織結(jié)構(gòu)，獲得良好的耐蝕性能，有必要研發(fā)一種高性能導(dǎo)熱鋁合金材料，以適應(yīng)當(dāng)前高端產(chǎn)品的市場需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于復(fù)雜導(dǎo)熱系統(tǒng)的耐蝕鋁合金及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用于復(fù)雜導(dǎo)熱系統(tǒng)的耐蝕鋁合金的生產(chǎn)方法，包括以下步驟Al、熔煉及鑄造把純鋁、鋁硅中間合金在760°C完全熔化后保溫30分鐘，進(jìn)行第一次精煉造渣，然后加入純鎂、Al-5Ti-B細(xì)化劑及混合稀土，均勻攪拌，進(jìn)行第二次精煉，升溫到在750°C進(jìn)行15分鐘靜置保溫，最后澆鑄成圓形鑄錠；A2、鑄錠均勻化處理把鑄錠裝入熱處理爐，在560°C保溫6至8小時，出爐后采用快速冷卻制度到室溫；A3、擠壓在平模擠壓中，鑄錠的溫度為480°C，擠壓筒溫度控制在440°C，模具溫度控制在490°C，擠壓過程中型材出口溫度控制在510°C左右；型材要采用風(fēng)機(jī)上下強(qiáng)制冷卻，使之快速冷卻到200°C以下，以免強(qiáng)化相析出；A4、時效工藝制度把型材裝入時效爐進(jìn)行180°C X6h時效熱處理，隨爐冷卻到室
溫后出爐。所述的生產(chǎn)方法，所述步驟Al中，鑄錠中硅質(zhì)量百分比含量為0. 383 %，鎂質(zhì)量百分比含量為0. 596%，每噸合金料中Al-5Ti-B加入量為3千克，混合稀土采用鋁中間合金的形式加入，加入量控制在0. 25%，精煉劑及覆蓋劑按每噸合金料3千克加入；精煉劑在第一次精煉造渣和第二次精煉時加入，覆蓋劑在第二次精煉后加入；該合金的生產(chǎn)無污染、成本低，所生產(chǎn)的鋁型材導(dǎo)熱性能穩(wěn)定、表面質(zhì)量高、耐蝕性能好，適于工業(yè)化生產(chǎn)，可替代現(xiàn)有的普通導(dǎo)熱鋁合金材料。


圖I為經(jīng)過熱處理(均勻化處理)前后合金鑄態(tài)組織的SEM圖片，1-1為均勻化前,1-2為均勻化后。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。一熔煉及鑄造工藝(鑄錠生產(chǎn))把純鋁、鋁硅中間合金在760°C完全熔化后保溫30分鐘，進(jìn)行第一次精煉造渣，然后加入純鎂、Al-5Ti-B細(xì)化劑及混合稀土，均勻攪拌，進(jìn)行第二次精煉，升溫到在750°C進(jìn)行15分鐘靜置保溫，最后澆鑄成圓形鑄錠。
鑄錠中硅含量為0. 383% (質(zhì)量百分比，下同)，鎂含量為0. 596%，每噸合金料中Al-5Ti-B加入量為3千克，混合稀土采用鋁中間合金的形式加入，含量控制在0. 25%左右，精煉劑及覆蓋劑按每噸合金料3千克加入；精煉劑在第一次精煉造渣和第二次精煉時加入，覆蓋劑在第二次精煉后加入，精煉劑和覆蓋劑采用市售常規(guī)精煉劑和覆蓋劑。純鋁、鋁硅中間合金表面無油潰、水分及氧化皮(如存在上述現(xiàn)象，應(yīng)采取措施及時處理)，其中鋁硅中間合金的硅含量要求在10-15%范圍之內(nèi)；精煉劑及覆蓋劑加入前一定要采取干燥措施，干燥溫度可取150°C，干燥時間應(yīng)不少于2小時；采用人工攪拌時一定要均勻，不要在熔煉區(qū)留死角；鑄錠澆鑄過程中不要人為破壞其表面氧化皮，以免帶入外界雜質(zhì)及額外的氧化物成分，澆鑄時使用過濾網(wǎng)系統(tǒng)，并在澆鑄前要及時烘干流液槽。二鑄錠均勻化處理鑄錠均勻化前要對鑄錠的兩頭部分適當(dāng)切除(切除長度在60_80mm)，然后把鑄錠裝入熱處理爐，在560°C保溫6至8小時，出爐后采用快速冷卻制度到室溫。鑄錠裝爐后，開始升溫速度不宜過快，以免鑄錠局部過燒產(chǎn)生組織不均勻現(xiàn)象；快速冷卻時可采用強(qiáng)迫風(fēng)冷，保證均勻化后的鑄錠在50-70分鐘范圍內(nèi)冷卻到室溫，風(fēng)冷到230°C后可以采用噴水霧強(qiáng)制冷卻方式。三擠壓工藝在平模擠壓中，鑄錠的溫度為480°C，擠壓筒加熱溫度控制在440°C，模具溫度控制在490°C，擠壓過程中型材出口溫度控制在510°C左右；型材要采用風(fēng)機(jī)上下強(qiáng)制冷卻，使之快速冷卻到200°C以下，以免強(qiáng)化相析出。擠壓工藝中的鑄錠加熱溫度、擠壓筒加熱溫度、模具加熱溫度(俗稱“三溫”)針對于平面模擠壓，要嚴(yán)格遵守；在型材出口速度大于30m/min的前提下，適當(dāng)控制速度快慢，以保證型材的出口溫度在510°C左右(可用擠壓速度快慢控制，擠壓速度快時型材出口溫度高，擠壓速度慢時型材出口溫度低)。當(dāng)擠壓型材出口時出現(xiàn)上翹或下翹時，可采用調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)速的方法加以控制，具體操作方法為當(dāng)出口料上翹時，適當(dāng)調(diào)大上方風(fēng)速(或減小下方風(fēng)速)，當(dāng)出口料下翹時，適當(dāng)調(diào)大下方風(fēng)速(或減小上方風(fēng)速)。四時效工藝制度
把型材裝入時效爐進(jìn)行180°C X6h時效熱處理，隨爐冷卻到室溫后出爐。對于擠壓后的型材，時效前的停放時間不要超過5小時(T5狀態(tài)型材，停放時間2小時左右更佳；時效溫度和時間不能隨意變化，嚴(yán)格按照180°C X6h時效制度。五實驗數(shù)據(jù)對比 下列的圖表列出該合金與普 通鋁合金的實驗數(shù)據(jù)對比。如圖I所示，1-1為均勻化前合金鑄態(tài)組織的SEM圖片，1-2為均勻化后合金鑄態(tài)組織的SEM圖片，可以看出經(jīng)過均勻化處理后，晶界和晶內(nèi)的偏析基本消除，強(qiáng)化相Mg2Si均勻溶入鋁基體中，不平衡共晶組織消失。表I熱處理制度對鋁合金型材腐蝕性能的影響數(shù)據(jù)對比
權(quán)利要求
1.一種用于復(fù)雜導(dǎo)熱系統(tǒng)的耐蝕鋁合金的生產(chǎn)方法，包括以下步驟 Al、熔煉及鑄造把純鋁、鋁硅中間合金在760°C完全熔化后保溫30分鐘，進(jìn)行第一次精煉造渣，然后加入純鎂、Al-5Ti-B細(xì)化劑及混合稀土，均勻攪拌，進(jìn)行第二次精煉，升溫到在750°C進(jìn)行15分鐘靜置保溫，最后澆鑄成圓形鑄錠； A2、鑄錠均勻化處理把鑄錠裝入熱處理爐，在560°C保溫6至8小時，出爐后采用快速冷卻制度到室溫； A3、擠壓在平模擠壓中，鑄錠的溫度為480°C，擠壓筒溫度控制在440°C，模具溫度控制在490°C，擠壓過程中型材出口溫度控制在510°C左右；型材要采用風(fēng)機(jī)上下強(qiáng)制冷卻，使之快速冷卻到200°C以下，以免強(qiáng)化相析出； A4、時效工藝制度把型材裝入時效爐進(jìn)行180°C X6h時效熱處理，隨爐冷卻到室溫后出爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟Al中，鑄錠中硅質(zhì)量百分比含量為O. 383%，鎂質(zhì)量百分比含量為O. 596%，每噸合金料中Al_5Ti_B加入量為3千克，混合稀土采用鋁中間合金的形式加入，加入量控制在O. 25%，精煉劑及覆蓋劑按每噸合金料3千克加入。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的生產(chǎn)方法制備的用于復(fù)雜導(dǎo)熱系統(tǒng)的高性能耐蝕鋁合金。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于復(fù)雜導(dǎo)熱系統(tǒng)的耐蝕鋁合金的生產(chǎn)方法，包括以下步驟A1、熔煉及鑄造；A2、鑄錠均勻化處理把鑄錠裝入熱處理爐，在560℃保溫6至8小時，出爐后采用快速冷卻制度到室溫；A3、擠壓在平模擠壓中，鑄錠的溫度為480℃，擠壓筒加熱溫度控制在440℃，模具溫度控制在490℃，擠壓過程中型材出口溫度控制在510℃左右；型材要采用風(fēng)機(jī)上下強(qiáng)制冷卻，使之快速冷卻到200℃以下，以免強(qiáng)化相析出；A4、時效工藝制度把型材裝入時效爐進(jìn)行180℃×6h時效，隨爐冷卻到室溫后出爐。該合金的生產(chǎn)無污染、成本低，所生產(chǎn)的鋁型材導(dǎo)熱性能穩(wěn)定、表面質(zhì)量高、耐蝕性能好，適于工業(yè)化生產(chǎn)，可替代現(xiàn)有的普通導(dǎo)熱鋁合金材料。
文檔編號C22C21/00GK102676957SQ20121006599
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者任曉利, 張建新, 張洪良, 朱伶俐, 王東斌, 邱莎莎, 陳昊, 高愛華 申請人:河南理工大學(xué)