一种无粗晶环易切削铝合金挤压棒材的制备方法.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CN111304473A(43)申请公布日2020.06.19(21)申请号202010216855.3B21C37/04(2006.01)(22)申请日2020.03.25(71)申请人广东领胜新材料科技有限公司地址528000广东省佛山市禅城区工农路22号(72)发明人牛艳萍王登峰覃建波张大鹏(74)专利代理机构广州海心联合专利代理事务所(普通合伙)44295代理人黄强(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)B22D11/114(2006.01)C22F1/053(2006.01)C22C21/10(2006.01)权利要求书1页说明书11页附图2页(54)发明名称一种无粗晶环易切削铝合金挤压棒材的制备方法(57)摘要本发明提供了一种无粗晶环易切削铝合金挤压棒材的制备方法，依次包括以下步骤：按铝合金的成分组成及质量百分比进行配料、电磁搅拌熔化成铝合金液、炉内喷粉精炼除气除杂、在线晶粒细化处理、在线除气过滤处理、超声波振动半连续铸造、铸棒均匀化处理、铸棒加热、挤压成形、拉拔矫直和人工时效处理。本发明通过优化设计铝合金挤压棒材的制备工艺及参数，抑制再结晶晶粒的长大，消除挤压棒材的粗晶环组织缺陷，使挤压棒材获得细小均匀的晶粒组织，提高挤压棒材组织性能的均匀性，铝合金挤压棒材具有优异的力学性能和切削加工性能。CN111304473ACN111304473A权利要求书1/1页1.一种无粗晶环易切削铝合金挤压棒材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按铝合金的成分组成及质量百分比选择原材料进行配料，所述原材料包括铝锭、镁锭、锌锭、Al-20Cu合金、Al-5Sn合金、Al-5Bi合金、Al-10V合金、Al-10Ba合金和Al-5Nb-1C合金丝；（2）将铝锭加入至炉底带电磁搅拌功能的熔铝炉中,在780-790℃加热熔化铝锭，随后加入除Al-5Nb-1C合金丝以外的其他原材料，在功率为40-50kW、频率为10-15Hz的电磁场搅拌作用下熔化成铝合金液；（3）采用纯度为99.9%的氩气和占原材料总重量0.5%的六氯乙烷精炼剂对铝合金液喷粉精炼5-7分钟进行除气除杂处理，扒渣后再静置60分钟；（4）将铝合金液导入流槽，然后加入占原材料总重量0.2-0.4%的Al-5Nb-1C合金丝进行在线晶粒细化处理；（5）将铝合金液依次流过设置在流槽上石墨转子旋转速度为680-720转/分钟、氩气流量为2.5-2.7立方米/小时的除气机和孔隙率为90ppi的泡沫陶瓷过滤板进行在线除气过滤处理；（6）在超声波频率为30-40kHz、超声波功率为60-70kW、铸造温度为740-760℃、铸造速度为130-150毫米/分钟，冷却水压力为2.4-2.6MPa条件下，将铝合金液在超声波振动下半连续铸造成铝合金圆棒；（7）将铝合金圆棒先加热至450-470℃保温1小时，接着继续升温到550-560℃保温3-4小时进行双级均匀化处理，然后水雾强制冷却至室温；（8）将铝合金圆棒加热至300-320℃，在模具温度510-530℃、挤压筒温度480-500℃、挤压速度为2-3米/分钟、挤压比为5-8条件下，将铝合金圆棒挤压成铝合金挤压棒材，然后穿水冷却至室温；（9）将铝合金挤压棒材进行拉拔矫直，拉拔变形量为2-4%；（10）将铝合金挤压棒材加热至240-250℃保温1-2小时，然后再降温至210-220℃保温3-4小时%进行双级时效处理，随炉冷却至室温后得到所述无粗晶环易切削铝合金挤压棒材。2.根据权利要求1所述无粗晶环易切削铝合金挤压棒材的制备方法，其特征在于，所述无粗晶环易切削铝合金挤压棒材包括如下质量百分比的成分：Cu1.9-2.2%，Mg1.7-1.9%，Zn2.7-3.2%，Sn0.15-0.25%，Bi0.35-0.45%，V0.14-0.17%，Ba0.08-0.12%，Nb0.01-0.02%，C0.002-0.004%，Fe0.13-0.16%，余量为Al和不可避免的杂质元素，杂质元素单个含量≤0.05%，杂质元素总量≤0.15%。3.根据权利要求1-2任一项所述制备方法制备得到的无粗晶环易切削铝合金挤压棒材，其特征在于，所述无粗晶环易切削铝合金挤压棒材包括如下质量百分比的成分：Cu1.9-2.2%，Mg1.7-1.9%，Zn2.7-3.2%，Sn0.15-0.25%，Bi0.35-0.45%，V0.14-0.17%，Ba0.08-0.12%，Nb0.01-0.02%，C0.002-0.004%，Fe0.13-0.16%，余量为Al和不可避免的杂质元素，杂质元素单个含量≤0.05%，杂质元素总量≤0.15%。2CN1113