一种铝合金及其制备工艺与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106906384A(43)申请公布日2017.06.30(21)申请号201710113629.0C22F1/04(2006.01)(22)申请日2017.02.28C22F1/043(2006.01)B23P15/00(2006.01)(71)申请人云南锴晟特种金属有限公司E21D15/00(2006.01)地址655000云南省曲靖市瑞和东路瑞鹤新城13-13号申请人云南锴晟新科技有限公司(72)发明人卢锴(74)专利代理机构广州市一新专利商标事务所有限公司44220代理人王德祥(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C21/02(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种铝合金及其制备工艺与应用(57)摘要本发明公开了一种铝合金及其制备工艺与应用。该合金的化学成分质量百分比含量为：Si0.6-1.2％，Mg0.4-0.8％，Mn0.4-0.8％，Ti1-3％，B0.3-1.2％，Sc0.05-0.3％，余量为Al。制备工艺包括步骤有：备料、熔炼、加细化剂、加中间合金、成分调整、精炼、浇铸以及用以制备U型矿用支架的步骤：挤压成型、热处理、支架加工、U型矿用支架。本发明的铝合金即具有高强度、高塑性和高韧性，具有较好的综合机械性能，还具有摩擦火花安全性好，密度小，耐腐蚀等优点。此铝合金特征轻质、高强，适用于矿山巷道矿用支架的铸造。此铝合金U型矿用支架，密度小，方便作业，支撑力较高，支护强度大，不易变形，铝合金U型支架可替代传统的U型钢制备的矿用U型钢支架。CN106906384ACN106906384A权利要求书1/2页1.一种铝合金，其特征在于，该合金的化学成分具有质量百分比含量为：Si0.6-1.2％，Mg0.4-0.8％，Mn0.4-0.8％，Ti1-3％，B0.3-1.2％，Sc0.05-0.3％，余量为Al和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，该合金的化学成分具有质量百分比含量为：Si0.6％，Mg0.4％，Mn0.4％，Ti1.0％，B0.3％，Sc0.3％，余量为Al和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，该合金的化学成分具有质量百分比含量为：Si0.8％，Mg0.6％，Mn0.5％，Ti3.0％，B0.8％，Sc0.2％，余量为Al和不可避免的杂质。4.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，该合金的化学成分具有质量百分比含量为：Si1.2％，Mg0.8％，Mn0.8％，Ti2.5％，B1.2％，Sc0.05％，余量为Al和不可避免的杂质。5.权利要求1-4中任一项所述的铝合金的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：a、按重量百分比准备合金原料：Si0.6-1.2％，Mg0.4-0.8％，Mn0.4-0.8％，Ti1-3％，B0.3-1.2％，Sc0.05-0.3％以及铝钛硼细化剂和余量的铝；b、将所述合金各组分原料投入熔炉中，加热使熔炉内原料全部熔为合金溶液；c、在熔炉内加入铝钛硼细化剂，强力搅拌直到混合均匀；d、加入中间合金迅速搅拌至混合均匀，使各合金成分温度达到730℃-760℃；e、取样检测所述铝合金熔液的成分含量，根据设计的成分含量进行调整，确认所述各组成分符合设计的成分含量；f、在经成分调整后的所述铝合金熔液加入0.2％铝合金精炼剂，用99.99％的氮气喷入，除去熔炉内的气体及杂质，除去合金溶液表面浮渣；g、将精炼后的所述铝合金熔液在静置炉内静置30min，并将静置炉内的温度保持在720℃-740℃之间；进行铸造成型，制成锻造圆棒毛坯。6.根据权利要求5所述的铝合金的制备工艺，其特征在于：所述的中间合金为Al-Si20中间合金，Al-Ti8-B3中间合金，Al-Sc5中间合金、Al-Mn10中间合金。7.权利要求1-4中任一项所述铝合金在制备矿用支护材料中的应用。8.根据权利要求7所述的铝合金在矿用支护材料中的应用，其特征在于：所述铝合金在制备U型矿用支架中的应用。9.根据权利要求8所述的铝合金U型矿用支架，其特征在于：所述铝合金U型矿用支架的制造工艺步骤为：a、挤压成型：将胚料加热到400-450℃，在1800吨压力下，用专用U型模具挤压成型；b、剪切：切割成栅梁和栅腿，栅梁用模具压力成弧形；c、热处理：T6热处理；d、支架加工及装配：得到铝合金U型矿用支架，将所述栅梁和所述栅腿用连接件链接。10.根据权利要求9所述的铝合金U型矿用支架，其特征在于：所述热处理为，将所述栅梁和所述栅腿料装入固溶炉，固溶温度500-515℃，固溶时间3-4.5小时，然后淬火，要求