一種高爾夫球桿用鋁合金及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高爾夫球桿用鋁合金及制備方法，其組成按重量百分比為，9-10％的鋅、3.1-3.5％的銅、1.0-1.2％的鎂、0.03-0.05％的鋯、0.01-0.03％的釩、0.01-0.03％的鈧、0.001-0.002％的鎢，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。提高了Al-Zn-Mg-Cu合金體系的性質(zhì)，使得它們能夠更有效地用于許多應(yīng)用中。
【專利說(shuō)明】一種高爾夫球桿用鋁合金及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，具體是指一種高爾夫球桿用鋁合金及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前已知的最高強(qiáng)度鋁合金是基于鋁-鋅-鎂-銅體系。目前生產(chǎn)的商品化高強(qiáng)度合金包括 AA7055 (標(biāo)稱 8 % Zn-2 % Mg-2.2 % Cu-0.10 % Zr)、AA7068 (標(biāo)稱 7.8 %Zn-2.5 % Mg-2.0 % Cu-0.10 % Zr)、稱為 K749 的 Kaiser 鋁合金(標(biāo)稱 8 % Zn-2.2 %Mg-1.8% Cu-0.14% Zr)。并非所有合金元素在860時(shí)都處于固溶體中，不僅不能用于老化硬化，而且在熱處理后殘余的未溶解相使韌度降低。盡管在超過(guò)860的較高溫度進(jìn)行固溶熱處理可以溶解更多的溶質(zhì)，但是必須多加小心以確保合金不發(fā)生共晶熔化，這是工業(yè)澆鑄合金中常見(jiàn)的問(wèn)題，由于澆鑄過(guò)程中發(fā)生微偏析而造成局部富集區(qū)域。
[0003]在體育用品之類(lèi)的許多應(yīng)用中需要更強(qiáng)的基于鋁-鋅-鎂-銅體系的合金，而不犧牲合金的韌度。但是，這種需要提出了一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)橐话愣?，隨著鋁合金的拉伸強(qiáng)度增加，其韌度下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種鋁合金技術(shù)方案，通過(guò)本技術(shù)方案使用富合金化學(xué)使拉伸強(qiáng)度增加而不犧牲韌度。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種高爾夫球桿用鋁合金，其組成按重量百分比為，9-10%的鋅、3.1-3.5%的銅、1.0-1.2% 的鎂、0.03-0.05% 的鋯、0.01-0.03% 的釩、0.01-0.03% 的鈧、0.001-0.002% 的`鎢，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。
[0007]所述雜質(zhì)中，娃的含量不應(yīng)當(dāng)超過(guò)按重量百分比0.05%。
[0008]高爾夫球桿用鋁合金制備方法:
[0009]按重量百分比為，9-10 %的鋅、3.1-3.5 %的銅、1.0-1.2 %的鎂、0.03-0.05 %的鋯、0.01-0.03%的釩、0.01-0.03%的鈧、0.001-0.002%的鎢，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)配料；
[0010]將上述配料在熔煉爐中熔煉，其中鎢是以鎢鋁合金方式最先在熔煉爐中熔煉后再加入其它組成；
[0011]澆鑄成錠后進(jìn)行均化處理，其中在合金被加熱到盡可能接近其熔點(diǎn)的溫度時(shí)，采用較慢的升溫速率；具體地，對(duì)于低于熔點(diǎn)的最后20-30度，升溫速率限制在等于或小于200C /小時(shí)，從而使低熔點(diǎn)共晶相的量最少，進(jìn)一步提高合金的斷裂韌度；在達(dá)到熔點(diǎn)后維持溫度1-3小時(shí)后擠出或輥軋成形；
[0012]成形產(chǎn)品優(yōu)選在870-900°C進(jìn)行固溶熱處理，然后進(jìn)行人工老化；
[0013]通過(guò)使產(chǎn)品經(jīng)歷兩次熱處理過(guò)程而進(jìn)行老化處理；
[0014]在第一次熱處理過(guò)程中，產(chǎn)品在180_280°C的溫度處理3_30小時(shí)；[0015]第二次是在第一次熱處理之后，對(duì)產(chǎn)品以8-10°C /小時(shí)勻速升溫到340_355°C的溫度維持2-24小時(shí)；
[0016]以10_15°C /分鐘的勻速降溫到135°C后自然冷卻。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]提高了 Al-Zn-Mg-Cu合金體系的性質(zhì)，使得它們能夠更有效地用于許多應(yīng)用中?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]一種高爾夫球桿用鋁合金，其組成按重量百分比為，9-10%的鋅、3.1-3.5%的銅、
1.0-1.2% 的鎂、0.03-0.05% 的鋯、0.01-0.03% 的釩、0.01-0.03% 的鈧、0.001-0.002% 的
鎢，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。
[0020]所述雜質(zhì)中，娃的含量不應(yīng)當(dāng)超過(guò)按重量百分比0.05%。
[0021]高爾夫球桿用鋁合金制備方法:
[0022]按重量百分比為，9-10 %的鋅、3.1-3.5 %的銅、1.0-1.2 %的鎂、0.03-0.05 %的鋯、0.01-0.03%的釩、0.01-0.03%的鈧、0.001-0.002%的鎢，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)配料；
[0023]將上述配料在熔煉爐中熔煉，其中鎢是以鎢鋁合金方式最先在熔煉爐中熔煉后再加入其它組成；
[0024]澆鑄成錠后進(jìn)行均化處理，其中在合金`被加熱到盡可能接近其熔點(diǎn)的溫度時(shí)，采用較慢的升溫速率；具體地，對(duì)于低于熔點(diǎn)的最后20-30度，升溫速率限制在等于或小于200C /小時(shí)，從而使低熔點(diǎn)共晶相的量最少，進(jìn)一步提高合金的斷裂韌度；在達(dá)到熔點(diǎn)后維持溫度1-3小時(shí)后擠出或輥軋成形；
[0025]成形產(chǎn)品優(yōu)選在870-900°C進(jìn)行固溶熱處理，然后進(jìn)行人工老化；
[0026]通過(guò)使產(chǎn)品經(jīng)歷兩次熱處理過(guò)程而進(jìn)行老化處理；
[0027]在第一次熱處理過(guò)程中，產(chǎn)品在180_280°C的溫度處理3_30小時(shí)；
[0028]第二次是在第一次熱處理之后，對(duì)產(chǎn)品以8-10°C /小時(shí)勻速升溫到340_355°C的溫度維持2-24小時(shí)；
[0029]以10_15°C /分鐘的勻速降溫到135°C后自然冷卻。
[0030]實(shí)施例1
[0031]一種高爾夫球桿用鋁合金，其組成按重量百分比為，10%的鋅、3.5%的銅、1.2%的鎂、0.05%的鋯、0.03%的釩、0.03%的鈧、0.002%的鎢，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。
[0032]實(shí)施例2
[0033]一種高爾夫球桿用鋁合金，其組成按重量百分比為，9 %的鋅、3.1 %的銅、1.0 %的鎂、0.03%的鋯、0.01%的釩、0.01%的鈧、0.001%的鎢，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。
[0034]實(shí)施例3
[0035]一種高爾夫球桿用鋁合金，其組成按重量百分比為，9.5%的鋅、3.3%的銅、1.1%的鎂、0.035 %的鋯、0.015%的釩、0.02 %的鈧、0.0015 %的鎢，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種高爾夫球桿用鋁合金，其特征在于:其組成按重量百分比為，9-10%的鋅、3.1-3.5% 的銅、1.0-1.2% 的鎂0.03-0.05% 的鋯、0.01-0.03% 的釩、0.01-0.03% 的鈧、0.001-0.002%的鎢，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿用鋁合金，其特征在于:所述雜質(zhì)中，硅的含量不應(yīng)當(dāng)超過(guò)按重量百分比0.05%。
3. 高爾夫球桿用鋁合金制備方法:其特征在于: 按重量百分比為，9-10%的鋅、3.1-3.5%的銅、1.0-1.2%的鎂、0.03-0.05%的鋯、0.01-0.03%的釩、0.01-0.03%的鈧.0.001-0.002%的鎢，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)配料； 將上述配料在熔煉爐中熔煉，其中鎢是以鎢鋁合金方式最先在熔煉爐中熔煉后再加入其它組成； 澆鑄成錠后進(jìn)行均化處理，其中在合金被加熱到盡可能接近其熔點(diǎn)的溫度時(shí)，采用較慢的升溫速率；具體地，對(duì)于低于熔點(diǎn)的最后20-30度，升溫速率限制在等于或小于20°C /小時(shí)，從而使低熔點(diǎn)共晶相的量最少，進(jìn)一步提高合金的斷裂韌度；在達(dá)到熔點(diǎn)后維持溫度1-3小時(shí)后擠出或輥軋成形； 成形產(chǎn)品優(yōu)選在870-900°C進(jìn)行固溶熱處理，然后進(jìn)行人工老化； 通過(guò)使產(chǎn)品經(jīng)歷兩次熱處理過(guò)程而進(jìn)行老化處理； 在第一次熱處理過(guò)程中，產(chǎn)品在180-280°C的溫度處理3-30小時(shí)； 第二次是在第一次熱處理之后，對(duì)產(chǎn)品以8-10°C /小時(shí)勻速升溫到340-355°C的溫度維持2-24小時(shí)； 以10-15°C /分鐘的勻速降溫到135°C后自然冷卻。
【文檔編號(hào)】C22C1/03GK103572128SQ201310541597
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】吳高峰 申請(qǐng)人:吳高峰