本發(fā)明涉及一種鋁合金型材,尤其涉及一種高強度耐磨鋁合金型材及其制備方法。
背景技術(shù):
純鋁的強度低、塑性好,可以進行各種壓力加工,具有良好的加工性能和焊接性能,但是不宜直接用作結(jié)構(gòu)材料,而鋁合金的出現(xiàn)正好解決了純鋁的缺點,鋁合金,是以鋁為基體元素和加入一種或多種合金元素組成的合金。鋁合金是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業(yè)中已大量應用。隨著近年來科學技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展,一些領(lǐng)域?qū)︿X合金型材的要求也越來越高,尤其是一些機械制造領(lǐng)域,但是現(xiàn)有的鋁合金的強度、耐磨性、耐腐蝕性無法滿足這些機械制造領(lǐng)域的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的針對現(xiàn)有技術(shù)中的鋁合金的強度、耐磨性、耐腐蝕性無法滿足現(xiàn)在領(lǐng)域的需求,為此,提供一種高強度耐磨鋁合金型材及其制備方法,該鋁合金型材強度高、耐磨性好、耐腐蝕性好、塑性好。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種高強度耐磨鋁合金型材,按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Mg2.5%-3%、Si2.5%-2.8%、Fe0.6%-0.8%、Mn0.4%-0.6%、Cr0.2%-0.4%、Cu1%-1.5%、稀土0.1%-0.15%、B0.05%-0.1%,余量為鋁。
進一步地,所述鋁中含有純鋁、壓余鋁屑、鋁廢料,純鋁、壓余鋁屑、鋁廢料分別占總質(zhì)量的10%、20%。
進一步地,一種高強度耐磨鋁合金型材及其制備方法,其制備步驟如下:
1)熔煉:將上述原料中的純鋁送入熔煉爐中,當爐底金屬全部熔化后溫度到730-750℃時?;?,然后加入壓余鋁屑和鋁廢料并將其壓沉到爐底,并讓鋁液將其覆蓋和熔化,直到成糊狀時停止加壓余鋁屑和鋁廢料,再開火升溫到710-740℃并加入壓余鋁屑和鋁廢料進行熔煉;
2)扒渣:將浮渣扒到爐門口附近,撒上打渣劑按1/1500-1/2000的比例,并輕輕搓動浮渣,得到粉末狀渣料,然后將其扒出爐外;
3)合金化:將熔煉爐溫度提升至735-755℃,然后將Mg、Si、Fe、Mn、Cr、Cu、稀土、B依次加入到熔煉爐中,接著加入鎂,先用扒子將鎂壓沉到爐底,直至鎂完全熔化為止;
4)精煉:在熔煉爐中加入精煉劑,然后通入氮氣15-20min,精煉劑與熔煉爐中的鋁液質(zhì)量比為0.5-2:1000;
5)靜置:當精煉程序結(jié)束后,在熔煉爐中加入細化劑并將細化劑均勻分布在熔煉爐中進行靜置處理,此時不得攪拌鋁液,靜置時間為20-30min;
6)鑄造:打開熔煉爐開水口,放出鋁液,經(jīng)過濾布后,導入各結(jié)晶器中,待鋁液達到保溫帽80%時,打開進鑄盤水閥,將水壓調(diào)整到0.2MPa-0.25MPa,同時開啟鑄造機下降開始鑄造,鑄造溫度為730-750℃;
7)鋸切:根據(jù)規(guī)格進行鋸切處理,然后得到成品。
有益效果:本發(fā)明通過加入Mg、Si、Fe、Mn、Cr、Cu合金元素并且與鋁形成有限固溶體,產(chǎn)生了顯著的固溶強化效果,使得了鋁合金型的強度提高,同時在其中添加了稀土,可以改變鋁中的雜物的組成、形態(tài)、分布和性質(zhì),從改善了其韌性、焊接性、耐磨性,在其中添加了B改善了其致密性,并且提高了其強度。
具體實施方式
實施例1
一種高強度耐磨鋁合金型材,按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Mg2.5%、Si2.5%、Fe0.6%、Mn0.4%、Cr0.2%、Cu1%、稀土0.1%、B0.05%,余量為鋁,其中鋁中含有純鋁、壓余鋁屑、鋁廢料,純鋁、壓余鋁屑、鋁廢料分別占總質(zhì)量的10%、20%。
實施例2
一種高強度耐磨鋁合金型材,按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Mg2.75%、Si2.65%、Fe0.7%、Mn0.5%、Cr0.3%、Cu1.25%、稀土0.125%、B0.075%,余量為鋁,其中鋁中含有純鋁、壓余鋁屑、鋁廢料,純鋁、壓余鋁屑、鋁廢料分別占總質(zhì)量的10%、20%。
實施例3
一種高強度耐磨鋁合金型材,按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Mg3%、Si2.8%、Fe0.8%、Mn0.6%、Cr0.4%、Cu1.5%、稀土0.15%、B0.1%,余量為鋁,其中鋁中含有純鋁、壓余鋁屑、鋁廢料,純鋁、壓余鋁屑、鋁廢料分別占總質(zhì)量的10%、20%。
實施例1、2、3中的高強度耐磨鋁合金型材的制備步驟如下:
1)熔煉:將上述原料中的純鋁送入熔煉爐中,當爐底金屬全部熔化后溫度到730-750℃時?;?,然后加入壓余鋁屑和鋁廢料并將其壓沉到爐底,并讓鋁液將其覆蓋和熔化,直到成糊狀時停止加壓余鋁屑和鋁廢料,再開火升溫到710-740℃并加入壓余鋁屑和鋁廢料進行熔煉;
2)扒渣:將浮渣扒到爐門口附近,撒上打渣劑按1/1500-1/2000的比例,并輕輕搓動浮渣,得到粉末狀渣料,然后將其扒出爐外;
3)合金化:將熔煉爐溫度提升至735-755℃,然后將Mg、Si、Fe、Mn、Cr、Cu、稀土、B依次加入到熔煉爐中,接著加入鎂,先用扒子將鎂壓沉到爐底,直至鎂完全熔化為止;
4)精煉:在熔煉爐中加入精煉劑,然后通入氮氣15-20min,精煉劑與熔煉爐中的鋁液質(zhì)量比為0.5-2:1000;
5)靜置:當精煉程序結(jié)束后,在熔煉爐中加入細化劑并將細化劑均勻分布在熔煉爐中進行靜置處理,此時不得攪拌鋁液,靜置時間為20-30min;
6)鑄造:打開熔煉爐開水口,放出鋁液,經(jīng)過濾布后,導入各結(jié)晶器中,待鋁液達到保溫帽80%時,打開進鑄盤水閥,將水壓調(diào)整到0.2MPa-0.25MPa,同時開啟鑄造機下降開始鑄造,鑄造溫度為730-750℃;
7)鋸切:根據(jù)規(guī)格進行鋸切處理,然后得到成品。
上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設計構(gòu)思的前提下,本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進,均應落入到本發(fā)明的保護范圍。