一种耐热抗磨损铝合金流利条及其处理工艺.pdf

本发明公开了一种耐热抗磨损铝合金流利条，铝合金材料化学成分的质量百分比为：锶：0.005-0.015%，硅：15.55-15.65%，锰：0.26-0.28%，铬：1.71-1.73%，钛：0.012-0.015%，锆：0.22-0.24%，铜：7.9-8.1%，钼：0.13-0.17%，镁：0.08-0.16%，铬：1.86-1.88%，钨：0.027-0.029%，镍：11.5-11.7%，锌：13.2-13.4%，铁：0.5-0.7%，稀土：0.43-0.45%，其余为Al和不可避免的杂质；其中，稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：12-14%，镨：3-5%，钆：11-13%，铒：16-18%，其余为镧；本发明还公开了一种耐热抗磨损铝合金流利条及其处理工艺；本发明产品不但重量轻，强度大，而且具有耐高温低温，以及化学腐蚀，加工性能好，易焊接，耐磨损，使用寿命长等特点。

权利要求书
1.  一种耐热抗磨损铝合金流利条，其特征在于，所述铝合金材料化学成分的质量百分比为：锶：0.005-0.015%，硅：15.55-15.65%，锰：0.26-0.28%，铬：1.71-1.73%，钛：0.012-0.015%，锆：0.22-0.24%，铜：7.9-8.1%，钼：0.13-0.17%，镁：0.08-0.16%，铬：1.86-1.88%，钨：0.027-0.029%，镍：11.5-11.7%，锌：13.2-13.4%，铁：0.5-0.7%，稀土：0.43-0.45%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，所述稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：12-14%，镨：3-5%，钆：11-13%，铒：16-18%，其余为镧。

2.  根据权利要求1所述的耐热抗磨损铝合金流利条，其特征在于，所述铝合金材料化学成分的质量百分比为：锶：0.005%，硅：15.55%，锰：0.26%，铬：1.71%，钛：0.012%，锆：0.22%，铜：7.9%，钼：0.13%，镁：0.08%，铬：1.86%，钨：0.027%，镍：11.5%，锌：13.2%，铁：0.5%，稀土：0.43%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，所述稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：12%，镨：3%，钆：11%，铒：16%，其余为镧。

3.  根据权利要求1所述的耐热抗磨损铝合金流利条，其特征在于，所述铝合金材料化学成分的质量百分比为：锶：0.015%，硅：15.65%，锰：0.28%，铬：1.73%，钛：0.015%，锆：0.24%，铜：8.1%，钼：0.17%，镁：0.16%，铬：1.88%，钨：0.029%，镍：11.7%，锌：13.4%，铁：0.7%，稀土：0.45%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，所述稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：14%，镨：5%，钆：13%，铒：18%，其余为镧。

4.  根据权利要求1所述的耐热抗磨损铝合金流利条，其特征在于，所述铝合金材料化学成分的质量百分比为：锶：0.010%，硅：15.60%，锰：0.27%，铬：1.72%，钛：0.014%，锆：0.23%，铜：8.0%，钼：0.15%，镁：0.12%，铬：1.87%，钨：0.028%，镍：11.6%，锌：13.3%，铁：0.6%，稀土：0.44%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，所述稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：13%，镨：4%，钆：12%，铒：17%，其余为镧。

5.  基于权利要求1-4任一权利要求所述的耐热抗磨损铝合金流利条的处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：
步骤（1）：按照前述的质量百分比，将一定量的铝铁合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温，炉温调升至970-990℃，待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金，熔化为铝合金融液；
步骤（2）：将所述铝合金融液降温至750-790℃，按照比例加入镁锭，均匀搅拌，将精炼剂用铝箔包好，然后用钟罩压入铝液中，精炼17-19分钟，进行扒渣；
步骤（3）；将步骤（2）所述融液中加入稀土，将炉温控制在600-620℃，保温40-60分钟；
步骤（4）：对炉中吹保护气搅拌，使化学成份达到组分要求，并用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为580-620℃，抽气时间在4.5-5.5小时；
步骤（5）：使融液温度保持在420-460℃，静置3-5小时，扒渣后浇注得到铝合金。

6.  根据权利要求5所述的耐热抗磨损铝合金流利条的处理工艺，其特征在于，所述保护气为包括二氧化碳、六氟化硫或氩气。

说明书一种耐热抗磨损铝合金流利条及其处理工艺
技术领域
本发明属于合金处理技术领域，涉及一种耐热抗磨损铝合金流利条及其处理工艺。
背景技术
铝合金因其高强度及高刚度的特点，广泛应用于各行各业中，包括机械零件、飞机、汽车、精密仪器、无线电器材、建筑外壳、机器外壳、电子消费品、家用电器等。目前，常用车身板用铝合金主要有Al-Cu-Mg 基(2000 系)，Al-Mg 基(5000 系)，Al-Mg-Si 基(6000 系) 合金。其中2000 系及6000 系是热处理可强化合金，5000 系是热处理不可强化合金。2000 系Al-Cu-Mg 合金具有良好的锻造性、高强度及良好的焊接性能，但其抗腐蚀性较差。5000 系Al-Mg 基合金，其强度、成型性能和抗腐蚀性能都较好，但其锻造性较差，并局域延迟屈服，且为热处理不可强化合金。6000 系Al-Mg-Si 合金，具有合适的强度和成形性能，并且是可热处理化合金，因此，用于车身板的铝合金主要集中于6000系铝合金。
铝合金中包括的以下元素：Mg、Si、Cu、Mn、Ti 等，各元素不是孤立起作用，其影响是相干的，其中任何一种成分的多少均为对合金的某些性能带来变化。现有的铝合金中在力学性能、成型性能、组织均匀性、偏析性等方面均有进一步提升的空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种耐热抗磨损铝合金流利条及其处理工艺，本发明产品不但重量轻，强度大，而且具有耐高温低温，以及化学腐蚀，加工性能好，易焊接，耐磨损，使用寿命长等特点。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种耐热抗磨损铝合金流利条，铝合金材料化学成分的质量百分比为：锶：0.005-0.015%，硅：15.55-15.65%，锰：0.26-0.28%，铬：1.71-1.73%，钛：0.012-0.015%，锆：0.22-0.24%，铜：7.9-8.1%，钼：0.13-0.17%，镁：0.08-0.16%，铬：1.86-1.88%，钨：0.027-0.029%，镍：11.5-11.7%，锌：13.2-13.4%，铁：0.5-0.7%，稀土：0.43-0.45%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：12-14%，镨：3-5%，钆：11-13%，铒：16-18%，其余为镧。
本发明进一步限定的技术方案是：
优选的，铝合金材料化学成分的质量百分比为：锶：0.005%，硅：15.55%，锰：0.26%，铬：1.71%，钛：0.012%，锆：0.22%，铜：7.9%，钼：0.13%，镁：0.08%，铬：1.86%，钨：0.027%，镍：11.5%，锌：13.2%，铁：0.5%，稀土：0.43%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：12%，镨：3%，钆：11%，铒：16%，其余为镧。
优选的，铝合金材料化学成分的质量百分比为：锶：0.015%，硅：15.65%，锰：0.28%，铬：1.73%，钛：0.015%，锆：0.24%，铜：8.1%，钼：0.17%，镁：0.16%，铬：1.88%，钨：0.029%，镍：11.7%，锌：13.4%，铁：0.7%，稀土：0.45%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：14%，镨：5%，钆：13%，铒：18%，其余为镧。
优选的，铝合金材料化学成分的质量百分比为：锶：0.010%，硅：15.60%，锰：0.27%，铬：1.72%，钛：0.014%，锆：0.23%，铜：8.0%，钼：0.15%，镁：0.12%，铬：1.87%，钨：0.028%，镍：11.6%，锌：13.3%，铁：0.6%，稀土：0.44%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：13%，镨：4%，钆：12%，铒：17%，其余为镧。
本发明中加入的元素硅，在冶炼过程中作为还原剂和脱氧剂，能显著提高铝合金的弹性极限，屈服点和抗拉强度，和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用；加入元素锰，可作为良好的脱氧剂和脱硫剂，不但提高铝合金的韧性，使其具有较高的强度和硬度，而且增强其耐磨性；加入元素铬，能显著提高强度、硬度和耐磨性，以及抗氧化性和耐腐蚀性；加入元素镍能提高铝合金的强度，而又保持良好的塑性和韧性，且使其对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力；钼元素能使铝合金的晶粒细化，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力，提高机械性能；钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性；铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能；还加入稀土元素，可以改变铝合金中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了铝合金的各种性能，如韧性、焊接性，耐磨性等。
进一步的，
本发明提供一种耐热抗磨损铝合金流利条的处理工艺，包括如下具体步骤：
步骤（1）：按照前述的质量百分比，将一定量的铝铁合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温，炉温调升至970-990℃，待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金，熔化为铝合金融液；
步骤（2）：将铝合金融液降温至750-790℃，按照比例加入镁锭，均匀搅拌，将精炼剂用铝箔包好，然后用钟罩压入铝液中，精炼17-19分钟，进行扒渣；
步骤（3）；将步骤（2）融液中加入稀土，将炉温控制在600-620℃，保温40-60分钟；
步骤（4）：对炉中吹保护气搅拌，使化学成份达到组分要求，并用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为580-620℃，抽气时间在4.5-5.5小时；
步骤（5）：使融液温度保持在420-460℃，静置3-5小时，扒渣后浇注得到铝合金。
前述保护气为包括二氧化碳、六氟化硫或氩气。
本发明的有益效果是：
本发明中加入的元素硅，在冶炼过程中作为还原剂和脱氧剂，能显著提高铝合金的弹性极限，屈服点和抗拉强度，和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用；加入元素锰，可作为良好的脱氧剂和脱硫剂，不但提高铝合金的韧性，使其具有较高的强度和硬度，而且增强其耐磨性；加入元素铬，能显著提高强度、硬度和耐磨性，以及抗氧化性和耐腐蚀性；加入元素镍能提高铝合金的强度，而又保持良好的塑性和韧性，且使其对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力；钼元素能使铝合金的晶粒细化，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力，提高机械性能；钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性；铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能；还加入稀土元素，可以改变铝合金中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了铝合金的各种性能，如韧性、焊接性，耐磨性等。
本发明铝合金产品组织均匀、成分稳定，不但重量轻，强度大，而且具有耐高温低温，以及化学腐蚀，加工性能好，易焊接，耐磨损，使用寿命长等特点，其制造方法工艺简单、成本低。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种耐热抗磨损铝合金流利条，铝合金材料化学成分的质量百分比为：
锶：0.005%，硅：15.55%，锰：0.26%，铬：1.71%，钛：0.012%，锆：0.22%，铜：7.9%，钼：0.13%，镁：0.08%，铬：1.86%，钨：0.027%，镍：11.5%，锌：13.2%，铁：0.5%，稀土：0.43%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：12%，镨：3%，钆：11%，铒：16%，其余为镧。
本实施例还提供一种耐热抗磨损铝合金流利条的处理工艺，包括如下具体步骤：
步骤（1）：按照前述的质量百分比，将一定量的铝铁合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温，炉温调升至970℃，待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金，熔化为铝合金融液；
步骤（2）：将铝合金融液降温至750℃，按照比例加入镁锭，均匀搅拌，将精炼剂用铝箔包好，然后用钟罩压入铝液中，精炼19分钟，进行扒渣；
步骤（3）；将步骤（2）融液中加入稀土，将炉温控制在600℃，保温60分钟；
步骤（4）：对炉中吹二氧化碳搅拌，使化学成份达到组分要求，并用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为580℃，抽气时间在5.5小时；
步骤（5）：使融液温度保持在420℃，静置5小时，扒渣后浇注得到铝合金。
实施例2
本实施例提供一种耐热抗磨损铝合金流利条，铝合金材料化学成分的质量百分比为：
锶：0.015%，硅：15.65%，锰：0.28%，铬：1.73%，钛：0.015%，锆：0.24%，铜：8.1%，钼：0.17%，镁：0.16%，铬：1.88%，钨：0.029%，镍：11.7%，锌：13.4%，铁：0.7%，稀土：0.45%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：14%，镨：5%，钆：13%，铒：18%，其余为镧。
本实施例还提供一种耐热抗磨损铝合金流利条的处理工艺，包括如下具体步骤：
步骤（1）：按照前述的质量百分比，将一定量的铝铁合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温，炉温调升至990℃，待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金，熔化为铝合金融液；
步骤（2）：将铝合金融液降温至790℃，按照比例加入镁锭，均匀搅拌，将精炼剂用铝箔包好，然后用钟罩压入铝液中，精炼17分钟，进行扒渣；
步骤（3）；将步骤（2）融液中加入稀土，将炉温控制在620℃，保温40分钟；
步骤（4）：对炉中吹六氟化硫搅拌，使化学成份达到组分要求，并用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为620℃，抽气时间在4.5小时；
步骤（5）：使融液温度保持在460℃，静置3小时，扒渣后浇注得到铝合金。
实施例3
本实施例提供一种耐热抗磨损铝合金流利条，铝合金材料化学成分的质量百分比为：
锶：0.010%，硅：15.60%，锰：0.27%，铬：1.72%，钛：0.014%，锆：0.23%，铜：8.0%，钼：0.15%，镁：0.12%，铬：1.87%，钨：0.028%，镍：11.6%，锌：13.3%，铁：0.6%，稀土：0.44%，其余为Al和不可避免的杂质；
其中，稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：13%，镨：4%，钆：12%，铒：17%，其余为镧。
本实施例还提供一种耐热抗磨损铝合金流利条的处理工艺，包括如下具体步骤：
步骤（1）：按照前述的质量百分比，将一定量的铝铁合金和一定量的铝钛硅合金放入炉内升温，炉温调升至980℃，待合金熔化后再加入其余的铝钛硅合金、铝铜合金，熔化为铝合金融液；
步骤（2）：将铝合金融液降温至770℃，按照比例加入镁锭，均匀搅拌，将精炼剂用铝箔包好，然后用钟罩压入铝液中，精炼18分钟，进行扒渣；
步骤（3）；将步骤（2）融液中加入稀土，将炉温控制在610℃，保温50分钟；
步骤（4）：对炉中吹氩气搅拌，使化学成份达到组分要求，并用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为600℃，抽气时间在5小时；
步骤（5）：使融液温度保持在440℃，静置4小时，扒渣后浇注得到铝合金。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。