本發(fā)明涉及鋁合金鑄造，尤其涉及一種高鋅鋁合金型材的制備方法。

背景技術(shù)：

1、在鋁合金材料領(lǐng)域，隨著科技和工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)鋁合金型材的性能要求日益提高。傳統(tǒng)的鋁合金材料雖然具有一定的強(qiáng)度和韌性，但在高應(yīng)力、高溫度或復(fù)雜環(huán)境下使用時(shí)，其性能往往難以滿足實(shí)際需求。高鋅鋁合金作為一種新型的合金材料，因其優(yōu)異的耐腐蝕性、高強(qiáng)度和良好的可加工性，受到了廣泛關(guān)注。然而，高鋅鋁合金的制備過程相對(duì)復(fù)雜，需要嚴(yán)格控制合金成分和制備工藝，以確保其性能的穩(wěn)定性和可靠性。

2、在制備高鋅鋁合金型材的過程中，熔煉鑄造、擠壓變形、熱處理和矯直時(shí)效等步驟都對(duì)其性能產(chǎn)生重要影響。傳統(tǒng)的熔煉鑄造方法往往難以完全消除鑄造應(yīng)力，導(dǎo)致合金內(nèi)部存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而影響其力學(xué)性能和使用壽命。此外，擠壓變形過程中的參數(shù)控制不當(dāng)，也可能導(dǎo)致型材的尺寸精度和表面質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，因此，如何提高合金的優(yōu)異性能，成為了滿足不同領(lǐng)域?qū)Ω咝阅茕X合金材料的重要需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高鋅鋁合金型材的制備方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

3、一種高鋅鋁合金型材，其特征在于，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括：

4、

5、

6、一種如前所述的高鋅鋁合金型材的制備方法，其特征在于，步驟包括：

7、步驟一、提供al粉、cu粉、mg粉、zn粉、鋁鋯中間合金、以及al-sc中間合金；

8、步驟二、將al粉、cu粉、mg粉、zn粉、以及鋁鋯中間合金依次進(jìn)行加熱熔煉，并鑄造成鋁合金錠，將鋁合金錠進(jìn)行雙極均勻化退火處理，得第一鋁合金錠；

9、步驟三、將鋁合金錠加熱至第一溫度，進(jìn)行擠壓變形處理，得第二鋁合金錠；

10、步驟四、將第二鋁合金錠依次進(jìn)行預(yù)拉伸處理、以及淬火處理，得第三鋁合金錠；

11、步驟五、將第三鋁合金錠依次進(jìn)行預(yù)拉伸處理、以及固溶熱處理，得第四鋁合金錠；

12、步驟六、將第四鋁合金錠依次進(jìn)行輥式矯直、以及人工時(shí)效處理，自然降溫后，得高鋅鋁合金型材。

13、優(yōu)選地，步驟二中，雙極均勻化退火處理包括：將鋁合金錠加熱至420℃-450℃并保溫2h-10h，進(jìn)行低溫析出退火后，加熱至520℃-550℃并保溫2h-10h，高溫均勻化退火后，即得第一鋁合金錠。

14、優(yōu)選地，步驟三中，第一溫度為420℃-450℃。

15、優(yōu)選地，步驟三中，擠壓變形處理包括：將擠壓變形裝置中的擠壓筒預(yù)熱至420℃-450℃，

16、預(yù)設(shè)模具預(yù)熱至400℃-420℃，擠壓變形至預(yù)設(shè)形狀，同時(shí)對(duì)擠壓后的產(chǎn)物進(jìn)行風(fēng)冷操作，即完成擠壓變形處理；

17、其中，擠壓筒的轉(zhuǎn)速為0.5mm/s-0.9mm/s。

18、優(yōu)選地，步驟四中，淬火處理包括：將第二鋁合金錠加熱至730℃-770℃保溫2h-4h，保溫完成后，通過常溫水將第二鋁合金錠冷卻至300℃-350℃后，通過油類冷卻介質(zhì)冷卻至室溫，即完成淬火處理。

19、優(yōu)選地，步驟五中，固溶熱處理包括：將第三鋁合金錠進(jìn)行預(yù)拉伸處理后，在460℃-470℃的環(huán)境下保溫1小時(shí)，再進(jìn)行20秒以內(nèi)的水冷淬火，即得第四鋁合金錠。

20、優(yōu)選地，步驟六中，人工時(shí)效處理包括：第四鋁合金錠輥式矯直后于120℃-150℃的環(huán)境下保溫5h-10h，再將第四鋁合金錠加熱至150℃-180℃下保溫14h-18h，即得高鋅鋁合金型材。

21、本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：

22、本發(fā)明通過加入zr和cr元素的微量添加則有效細(xì)化了晶粒，進(jìn)一步增強(qiáng)了鋁合金的力學(xué)性能，在熔煉鑄造過程中，通過雙極均勻化退火處理，有效地消除了鋁合金錠中的鑄造應(yīng)力，提高了合金的均勻性，這不僅為后續(xù)的擠壓變形處理提供了良好的基礎(chǔ)，在擠壓變形階段，通過精確控制擠壓筒和模具的預(yù)熱溫度、擠壓速度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)型材的精確成型，在熱處理過程中的預(yù)拉伸處理、淬火處理和固溶熱處理，有效地消除了型材內(nèi)部的應(yīng)力，提高了合金的強(qiáng)度和韌性，特別是淬火處理采用常溫水和油類冷卻介質(zhì)相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)了快速冷卻，進(jìn)一步提升了合金的硬度和耐磨性，最后的輥式矯直和人工時(shí)效處理，不僅消除了型材的殘余應(yīng)力，還提高了合金的穩(wěn)定性，使得該高鋅鋁合金型材在長(zhǎng)期使用過程中仍能保持優(yōu)異的性能表現(xiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種高鋅鋁合金型材，其特征在于，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括：

2.一種如權(quán)利要求1所述的高鋅鋁合金型材的制備方法，其特征在于，步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鋅鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，所述雙極均勻化退火處理包括：將所述鋁合金錠加熱至420℃-450℃并保溫2h-10h，進(jìn)行低溫析出退火后，加熱至520℃-550℃并保溫2h-10h，高溫均勻化退火后，即得所述第一鋁合金錠。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鋅鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述步驟三中，所述第一溫度為420℃-450℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鋅鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述步驟三中，所述擠壓變形處理包括：將擠壓變形裝置中的擠壓筒預(yù)熱至420℃-450℃，預(yù)設(shè)模具預(yù)熱至400℃-420℃，擠壓變形至預(yù)設(shè)形狀，同時(shí)對(duì)擠壓后的產(chǎn)物進(jìn)行風(fēng)冷操作，即完成擠壓變形處理；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鋅鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述步驟四中，所述淬火處理包括：將所述第二鋁合金錠加熱至730℃-770℃保溫2h-4h，保溫完成后，通過常溫水將所述第二鋁合金錠冷卻至300℃-350℃后，通過油類冷卻介質(zhì)冷卻至室溫，即完成所述淬火處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鋅鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述步驟五中，所述固溶熱處理包括：將所述第三鋁合金錠進(jìn)行所述預(yù)拉伸處理后，在460℃-470℃的環(huán)境下保溫1小時(shí)，再進(jìn)行20秒以內(nèi)的水冷淬火，即得第四鋁合金錠。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鋅鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述步驟六中，所述人工時(shí)效處理包括：所述第四鋁合金錠輥式矯直后于120℃-150℃的環(huán)境下保溫5h-10h，再將所述第四鋁合金錠加熱至150℃-180℃下保溫14h-18h，即得高鋅鋁合金型材。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鋁合金鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高鋅鋁合金型材的制備方法，一種如前所述的高鋅鋁合金型材的制備方法，其特征在于，步驟包括：步驟一、提供Al粉、Cu粉、Mg粉、Zn粉、鋁鋯中間合金、以及Al?Sc中間合金；步驟二、將Al粉、Cu粉、Mg粉、Zn粉、以及鋁鋯中間合金依次進(jìn)行加熱熔煉，并鑄造成鋁合金錠，將鋁合金錠進(jìn)行雙極均勻化退火處理，得第一鋁合金錠；步驟三、將鋁合金錠加熱至第一溫度，進(jìn)行擠壓變形處理，得第二鋁合金錠；步驟四、將第二鋁合金錠依次進(jìn)行預(yù)拉伸處理、以及淬火處理，得第三鋁合金錠；步驟五、將第三鋁合金錠依次進(jìn)行預(yù)拉伸處理、以及固溶熱處理，得第四鋁合金錠；步驟六、將第四鋁合金錠依次進(jìn)行輥式矯直、以及人工時(shí)效處理，自然降溫后，得高鋅鋁合金型材；提高了合金的穩(wěn)定性，使得該高鋅鋁合金型材在長(zhǎng)期使用過程中仍能保持優(yōu)異的性能表現(xiàn)。

技術(shù)研發(fā)人員：戴海濤,孫利,陳百伙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：慈溪市宜美佳鋁業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26