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1、(10)申请公布号 CN 103103424 A(43)申请公布日 2013.05.15CN103103424A*CN103103424A*(21)申请号 201310070216.0(22)申请日 2013.03.06C22C 21/10(2006.01)C22C 1/03(2006.01)C22F 1/053(2006.01)(71)申请人东北轻合金有限责任公司地址 150060 黑龙江省哈尔滨市平房区新疆三道街11号(72)发明人任伟才 吕新宇 孙兆霞 张磊刘洪雷 张燕飞 王丽娟(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109代理人韩末洙(54) 发明名称一种航空用铝合金型材。
2、的制造方法(57) 摘要一种航空用铝合金型材的制造方法,本发明涉及铝合金型材的制造方法。本发明是要解决现有工艺生产的各类铝合金型材抗拉强度、规定非比例延伸强度、断后伸长率和剥落腐蚀性能低的问题。方法:一、熔炼;二、铸造;三、切断;四、车皮;五、退火;六、加热;七、挤压;八、固溶水淬;九、拉伸;十、时效。本发明通过优化合金成分,挤压之后采用优化的固溶和时效工艺,达到了用户对此合金型材的综合性能需求,制备的铝合金型材实体尺寸、表面质量良好,工业生产中成型性能好,综合力学性能优良。本发明用于制备航空用铝合金型材。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(1。
3、2)发明专利申请权利要求书2页 说明书4页(10)申请公布号 CN 103103424 ACN 103103424 A1/2页21.一种航空甩铝合金型材的制造方法,其特征在于一种航空用铝合金型材的制造方法,具体是按照以下步骤制备的:一、熔炼:按元素的质量百分比为Zn:5.9%69%、Mg:2.0%2.7%、Cu:l.92.5、Zr:O.080.15、Si:012%、Fe:015%、Mn:010%、Cr:004%、Ti:0.06%和余量为A1称取纯铝锭、纯铜锭、纯镁锭、纯锌锭、铝锆合金锭、铝铁合金锭和铝铁硼晶粒细化剂并加入到干燥的熔炼炉中,在温度为720C760C条件下熔炼6h7h,得到铝合金熔。
4、液;二、铸造:将步骤一得到的铝合金溶液在温度为715C750C、铸造速度为801mm/min9Omm/min、冷却水强度为0.OlMPaO.03MPa、冷却水温度为18C25C的条件下铸造成直径为192mm195mm的铸棒;三、切断:将步骤二得到的铸棒切断成长度为400mm450mm的短棒;四、车皮:将步骤三得到的短棒车去表面的氧化皮,得到铝合金铸锭;五、退火:将步骤四得到的铝合金铸锭在退火温度为460 C475 C的条件下进行均匀化退火31h33h;六、加热:将步骤五退火后的铝合金铸锭放入电阻加热炉中,将铝合金铸锭加热至380 C410 C,得到处理后的铝合金铸锭;七、挤压:将步骤六处理后的。
5、铝合金铸锭铣经过铝合金型材模具挤压,挤压温度为380 C400 C,得到长度为1000Omm1010Omm的铝合金型材;八、固溶水淬:将步骤七得到的铝合金型材在温度为465 C475 C条件下进行固溶,保温lhl.2h后出炉水淬;九、拉伸:将步骤八固溶水淬后的铝合金型材在4h内拉伸矫直,控制拉伸变形率为1.5%3.0%;十、时效:将步骤九拉伸矫直的铝合金型材进行双级时效,其中,第一级时效加热至温度为12O C125 C,保温4h5h,第二级时效加热至温度为160 C170 C,保温11h13h,制备得到航空用铝合金型材。2.根据权利要求1所述的一种航空用铝合金型材的制造方法,其特征在于步骤一中。
6、按元素的质量百分比为Zn:6.2%6.5%、Mg:2.2%2.5%、Cu:2.02.2、Zr:0.090.12、Si:0.10%、Fe:0.12%、Mn:0.06%、Cr:0.03%、Ti:0.05%和余量为Al称取纯铝锭、纯铜锭、纯镁锭、纯锌锭、铝锆合金锭、铝铁合金锭和铝铁硼晶粒细化剂并加入到干燥的熔炼炉中。3.根据权利要求2所述的一种航空用铝合金型材的制造方法,其特征在于步骤一中按元素的质量百分比为Zn:6.4%、Mg:2.3%、Cu:2.1、Zr:O.10、Si:0.05%、Fe:O.08%、Mn:0.05%、Cr:0.02%、Ti:0.03%和余量为Al称取纯铝锭、纯铜锭、纯镁锭、纯锌。
7、锭、铝锆合金锭、铝铁合金锭和铝钛硼晶粒细化剂并加入到干燥的熔炼炉中。4.根据权利要求3所述的一种航空用铝合金型材的制造方法,其特征在于步骤一中在温度为730 C条件下熔炼。5.根据权利要求4所述的一种航空用铝合金型材的制造方法,其特征在于步骤二中在温度为720C、铸造速度为85mm/min、冷却水强度为0.O2MPa、冷却水温度为19C的条件下铸造。权 利 要 求 书CN 103103424 A2/2页36.根据权利要求5所述的一种航空用铝合金型材的制造方法,其特征在于步骤五中在退火温度为470 C的条件下进行均匀化退火32h。7.根据权利要求6所述的一种航空用铝合金型材的制造方法,其特征在于。
8、步骤七中挤压温度为390 C。8.根据权利要求7所述的一种航空用铝合金型材的制造方法,其特征在于步骤八中在温度为470 C条件下进行固溶。9.根据权利要求8所述的一种航空用铝合金型材的制造方法,其特征在于步骤九中控制拉伸变形率为2.5%。10.根据权利要求9所述的一种航空用铝合金型材的制造方法,其特征在于步骤十中第一级时效加热至温度为12l C124 C,保温4.5h,第二级时效加热至温度为162 C168 C,保温12h。权 利 要 求 书CN 103103424 A1/4页4一种航空用铝合金型材的制造方法技术领域0001 本发明涉及铝合金型材的制造方法。背景技术0002 铝合金材料使用范围。
9、广,在工业上可以应用于建筑、电子电器、运输、航空、航天等各个领域。目前,我国某项航空用产品需要一种特殊型材,要求此种铝合金T74511状态型材抗拉强度达到540N/mm2、规定非比例延伸强度达到480N/mm2、断后伸长率达到8%、剥落腐蚀性能达到EB级。但现有工艺生产的各类铝合金型材无法满足航空用品的应用要求。发明内容0003 本发明是要解决现有工艺生产的各类铝合金型材抗拉强度、规定非比例延伸强度、断后伸长率和剥落腐蚀性能低的问题,而提供一种航空用铝合金型材的制造方法。0004 一种航空用铝合金型材的制造方法,具体是按照以下步骤制备的:0005 一、熔炼:按元素的质量百分比为Zn:5.9%6。
10、.9%、Mg:2.0%2.7%、Cu:l.92.5、Zr:O.080.15、Si:0.12%、Fe:0.15%、Mn:0.10%、Cr:0.04%、Ti:0.06%和余量为Al称取纯铝锭、纯铜锭、纯镁锭、纯锌锭、铝锆合金锭、铝铁合金锭和铝铁硼晶粒细化剂并加入到干燥的熔炼炉中,在温度为720C760C条件下熔炼6h7h,得到铝合金熔液;0006 二、铸造:将步骤一得到的铝合金溶液在温度为715 C750 C、铸造速度为80mn/min9Omm/min、冷却水强度为0.OlMPaO。03MPa、冷却水温度为18 C25 C的条件下铸造成直径为192mm195mm的铸棒;0007 三、切断:将步骤二。
11、得到的铸棒切断成长度为400mm450mm的短棒;0008 四、车皮:将步骤三得到的短棒车去表面的氧化皮,得到铝合金铸锭;0009 五、退火:将步骤四得到的铝合金铸锭在退火温度为460 C475 C的条件下进行均匀化退火31h33h;0010 六、加热:将步骤五退火后的铝合金铸锭放入电阻加热炉中,将铝合金铸锭加热至380 C410 C,得到处理后的铝合金铸锭;0011 七、挤压:将步骤六处理后的铝合金铸锭铣经过铝合金型材模具挤压,挤压温度为380 C400 C,得到长度为1000Omml0100mm的铝合金型材;0012 八、固溶水淬:将步骤七得到的铝合金型材在温度为465 C475 C条件下。
12、进行固溶,保温lhl.2h后出炉水淬;0013 九、拉伸:将步骤八固溶水淬后的铝合金型材在4h内拉伸矫直,控制拉伸变形率为1.5%3.0%;0014 十、时效:将步骤九拉伸矫直的铝合金型材进行双级时效,其中,第一级时效加热至温度为12O C125 C,保温4h5h,第二级时效加热至温度为160 C170 C,保温llhl3h,制备得到航空朋铝合金型材。说 明 书CN 103103424 A2/4页50015 本发明制备的航空用铝合金型材中杂质i少于0.12%、Fe少于0.15%,其他单个杂质少于0.05,此范围内的杂质对铝合金型材的性能没有影响。0016 本发明的有益效果是:本发明通过优化合金。
13、成分,挤压之后采用优化的固溶和时效工艺,达到了用户对此合金型材的综合性能需求,制备的铝合金型材实体尺寸、表面质量良好,工业生产中成型性能好,综合力学性能优良,通过GB/T228金属材料室温拉试验方法试验T74511状态型材抗拉强度不小于540N/mm2、规定非比例延伸强度不小于480N/mm2、断后伸长率不小于8%;通过HB5455铝合金剥层腐蚀试验方法试验T74511状态型材的剥落腐蚀性能不低于EB级。适合制作航空用铝合金型材。0017 本发明用于制备航空用铝合金型材。0018 具体实施方式0019 本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式,还包括各具体实施方式之间的任意组合。0020。
14、 具体实施方式一:本实施方式一种航空用铝合金型材的制造方法,具体是按照以下步骤制备的:0021 一、熔炼:按元素的质量百分比为Zn:5.9%6.9%、Mg:2.0%2.7%、Cu:l.92.5、Zr:O08015、Si:0.12%、Fe:0.15%、Mn:0.10%、Cr:0.04%、Ti:0.06%和余量为A1称取纯铝锭、纯铜锭、纯镁锭、纯锌锭、铝锆合金锭、铝铁合金锭和铝铁硼晶粒细化剂并加入到干燥的熔炼炉中,在温度为720C760C条件下熔炼6h7h,得到铝合金熔液;0022 二、铸造:将步骤一得到的铝合金溶液在温度为715 C750 C、铸造速度为80mm/min9Omm/min、冷却水强。
15、度为0.OlMPaO.03MPa、冷却水温度为18 C25 C的条件下铸造成直径为192mm195mm的铸棒;0023 三、切断:将步骤二得到的铸棒切断成长度为400mm450mm的短棒;0024 四、车皮:将步骤三得到的短棒车去表面的氧化皮,得到铝合金铸锭;0025 五、退火:将步骤四得到的铝合金铸锭在退火温度为460 C475 C的条件下进行均匀化退火3h33h;0026 六、加热:将步骤五退火后的铝合金铸锭放入电阻加热炉中,将铝合金铸锭加热至380 C410 C,得到处理后的铝合金铸锭;0027 七、挤压:将步骤六处理后的铝合金铸锭铣经过铝合金型材模具挤压,挤压温度为380 C400 C。
16、,得到长度为1000Omm101OOmm的铝合金型材;0028 八、固溶水淬:将步骤七得到的铝合金型材在温度为465 C475 C条件下进行固溶,保温1h1.2h后出炉水淬;0029 九、拉伸:将步骤八固溶水淬后的铝合金型材在4h内拉伸矫直,控制拉伸变形率为1.5%3.0%;0030 十、时效:将步骤九拉伸矫直的铝合金型材进行双级时效,其中,第一级时效加热至温度为12O C125 C,保温4115h,第二级时效加热至温度为160 C170 C,保温11h13h,制备得到航空用铝合金型材。0031 本实施方式通过优化合金成分,挤压之后采用优化的固溶和时效工艺,达到了用户对此合金型材的综合性能需求。
17、,制备的铝合金型材实体尺寸、表面质量良好,工业生产中说 明 书CN 103103424 A3/4页6成型性能好,综合力学性能优良,通过GB/T228金属材料室温拉试验方法试验T74511状态型材抗拉强度不小于540N/mm2、规定非比例延伸强度不小于480N/mm2、断后伸长率不小于8%;通过HB5455铝合金剥层腐蚀试验方法试验T74511状态型材的剥落腐蚀性能不低于EB级。适合制作航空用铝合金型材。0032 具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:步骤一中按元素的质量百分比为Zn:6.2%65%、Mg:2.2%2.5%、Cu:2.02.2、Zr:O.090.12、Si:0.10。
18、%、Fe:0.12%、Mn:0.06%、Cr:0.03%、Ti:O.05%和余量为Al称取纯铝锭、纯铜锭、纯镁锭、纯锌锭、铝锆合金锭、铝铁合金锭和铝铁硼晶粒细化剂并加入到干燥的熔炼炉中。其它与具体实施方式一相同。0033 具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是:步骤一中按元素的质量百分比为Zn:6.4%、Mg:2.3%、Cu:2.1、Zr:O.10、Si:0.05%、Fe:O.08%、Mn:0.05%、Cr:O.02%、Ti:0.03%和余量为Al称取纯铝锭、纯铜锭、纯镁锭、纯锌锭、铝锆合金锭、铝铁合金锭和铝铁硼晶粒细化剂并加入到干燥的熔炼炉中。其它与具体实施方式一或二相同。0。
19、034 具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是:步骤一中在温度为730 C条件下熔炼。其它与具体实施方式一至三之一相同。0035 具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是:步骤二中在温度为720C、铸造速度为85mm/min、冷却水强度为0.O2MPa、冷却水温度为19C的条件下铸造。其它与具体实施方式一至四之一相同。0036 具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是:步骤五中在退火温度为470 C的条件下进行均匀化退火32h。其它与具体实施方式一至五之一相同。0037 具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是:步骤七中。
20、挤压温度为390 C。其它与具体实施方式一至六之一相同。0038 具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是:步骤八中在温度为470 C条件下进行固溶。其它与具体实施方式一至七之一相同。0039 具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是:步骤九中控制拉伸变形率为2.5%。其它与具体实施方式一至八之一相同。0040 具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是:步骤十中第一级时效加热至温度为121 C124。C,保温4.5h,第二级时效加热至温度为162。C168。C,保温l2h。其它与具体实施方式一至九之一相同。0041 采用以下实施例验证本发明。
21、的有益效果:0042 实施例一:0043 本实施例一种航空用铝合金型材的制造方法,具体是按照以下步骤制备的:0044 一、熔炼:按元素的质量百分比为Zn:6.4%、Mg:2.3%、Cu:2.1、Zr:O.10、Si:O.05%、Fe:O.08%、Mn:O.05%、Cr:O.02%、Ti:O.03%和余量为Al称取纯铝锭、纯铜锭、纯镁锭、纯锌锭、铝锆合金锭、铝铁合金锭和铝铁硼晶粒细化剂并加入到干燥的熔炼炉中,在温度为730 C条件下熔炼7h,得到铝合金熔液;0045 二、铸造:将步骤一得到的铝合金溶液在温度为720C、铸造速度为85mm/min、冷却水强度为0.O2MPa、冷却水温度为19 C的。
22、条件下铸造成直径为192mm的铸棒;0046 三、切断:将步骤二得到的铸棒切断成长度为450mm的短棒;说 明 书CN 103103424 A4/4页70047 四、车皮:将步骤三得到的短棒车去表面的氧化皮,得到铝合金铸锭;0048 五、退火:将步骤四得到的铝合金铸锭在退火温度为470C的条件下进行均匀化退火32h;0049 六、加热:将步骤五退火后的铝合金铸锭放入电阻加热炉中,将铝合金铸锭加热至410 C,得到处理后的铝合金铸锭;0050 七、挤压:将步骤六处理后的铝合金铸锭铣经过铝合金型材模具挤压,挤压温度为390 C,得到长度为1000Omm的铝合金型材;0051 八、固溶水淬:将步骤七。
23、得到的铝合金型材在温度为470 C条件下进行固溶,保温lh后出炉水淬;0052 九、拉伸:将步骤八固溶水淬后的铝合金型材在4h内拉伸矫直,控制拉伸变形率为2.5%;0053 十、时效:将步骤九拉伸矫直的铝合金型材进行双级时效,其中,第一级时效加热至温度为12OC,保温4h,第二级时效加热至温度为165C,保温12h,制备得到航空用铝合金型材。0054 本实施例制备的航空用铝合金型材实体尺寸、表面质量良好,工业生产中成型性能好,综合力学性能优良,T74511状态型材抗拉强度不小于540N/mm2、规定非比例延伸强度不小于480N/mm2、断后伸长率不小于8%;剥落腐蚀性能不低于EB级。适合制作航空用铝合金型材。说 明 书CN 103103424 A。