專利名稱：一種鋁合金棒材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種棒材的制造方法。
背景技術(shù)：
目前， 我國高新技術(shù)領(lǐng)域需要一種特殊鋁合金棒材產(chǎn)品，要求此種合金棒材抗拉強度達到650N/mm2、非比例延伸強度達到610N/mm2、熱導(dǎo)率在25°C時大于120W/m.K，電導(dǎo)率在25°C時大于1.67 X 107S/m,但現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的合金棒材強度和電導(dǎo)率不能同時達到要求，因此無法滿足該領(lǐng)域產(chǎn)品的應(yīng)用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有方法制備的合金棒材強度和電導(dǎo)率不能同時滿足要求的技術(shù)問題，從而提供了一種鋁合金棒材的制造方法。本發(fā)明的一種鋁合金棒材的制造方法是按以下步驟進行:一、按各元素質(zhì)量百分比為 Si:0.05% 0.5%,Fe:0.05% 0.5%,Cu:1.4%
2.0%,Μη:0.2% 0.6%、Mg:1.8% 2.8%,Cr:0.1% 0.25%,Ni:0.02% 0.1%、Ζη:
5.5% 7.0%、T1:0.01% 0.05%和余量Al，分別稱取鋁錠、鋁錳中間合金、鋁鉻中間合金、純鋅錠、純鎂錠、純銅錠和鋁鈦硼絲；二、將步驟一稱取的金屬加入到熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為730 760°C，熔煉時間為8 9h，得到鋁合金熔液；三、將步驟二所得到的鋁合金熔液在鑄造溫度為730 745°C，鑄造速度為80 85mm/min,冷卻水強度為0.04 0.08MPa,冷卻水溫度為10 20°C的條件下進行鑄造，得到直徑為170 174_的鋁合金鑄錠；四、將步驟三得到的直徑為170 174mm的鋁合金鑄錠切斷，斷后長度為600 605mm，然后將其除去表面的鑄造氧化皮，得到直徑為160 164mm的鋁合金鑄錠；五、將步驟四得到的直徑為160 164mm的鋁合金鑄錠放置在退火爐里加熱到455 470°C，并保溫12 24h，進行均勻化退火；六、將步驟五經(jīng)過均勻化退火的鋁合金圓鑄錠放置在電阻加熱爐中加熱至溫度為380 430°C，通過鋁合金棒材模具擠壓，得到熱擠壓成型的鋁合金棒材；七、將步驟六得到的熱擠壓成型的鋁合金棒材加熱至溫度為470 475°C，并保溫70 80min，然后浸入溫度為10 35°C的水中進行水淬，得到固溶處理的鋁合金棒材；八、將步驟七得到的固溶處理的鋁合金棒材在變形率為1.0% 3.0%的條件下進行拉伸矯直，彎曲度為每米長度上不大于2.0mm，得到拉伸矯直的鋁合金棒材；九、將步驟八得到的拉伸矯直的鋁合金棒材進行反復(fù)輥式矯直，彎曲度為每米長度上不大于1.0_，得到輥式矯直的鋁合金棒材；十、將步驟九得到的輥式矯直的鋁合金棒材加熱到110 120°C，并保溫5 10h，再升溫至165 170°C，保溫12 15h進行時效處理，得到鋁合金棒材。
本發(fā)明包括以下有益效果:1、本發(fā)明制造的鋁合金棒材加入的雜質(zhì)Si ( 0.5%,Fe彡0.5%、Ni彡0.1 %，其他單個雜質(zhì)< 0.05%，此范圍內(nèi)的雜質(zhì)對鋁合金棒材的性能沒有影響；2、本發(fā)明通過優(yōu)化合金成分，擠壓之后拉伸矯直和輥式矯直相結(jié)合的矯直工藝，優(yōu)化熱處理制度，達到了此合金棒材的綜合性能需求，制備的鋁合金棒材實體尺寸、表面質(zhì)量良好，工業(yè)生產(chǎn)中成型性能好，綜合力學(xué)性能優(yōu)良，通過GB/T228《金屬材料室溫拉伸性能試驗方法》試驗，抗拉強度不小于650N/mm2,非比例延伸強度不小于610N/mm2 ;通過ASTME1461《用閃光法測定固體熱擴散率的試驗方法》試驗，熱導(dǎo)率在25°C時大于120W/m-K ;通過GB/T12966《鋁合金電導(dǎo)率渦流測試方法》試驗，電導(dǎo)率在25°C時大于1.67X 107S/m,因此本發(fā)明制造的鋁合金棒材的強度和電導(dǎo)率可以同時滿足要求。
具體實施例方式具體實施方式
一:本實施方式的一種鋁合金棒材的制造方法是按以下步驟進行的:一、按各元素質(zhì)量百分比為 S1:0.05% 0.5%,Fe:0.05% 0.5%,Cu:1.4%
2.0%,Μη:0.2% 0.6%、Mg:1.8% 2.8%,Cr:0.1% 0.25%,Ni:0.02% 0.1%、Ζη:
5.5% 7.0%、T1:0.01% 0.05%和余量Al，分別稱取鋁錠、鋁錳中間合金、鋁鉻中間合金、純鋅錠、純鎂錠、純銅錠和鋁鈦硼絲；二、將步驟一稱取的金屬加入到熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為730 760°C，熔煉時間為8 9h，得到鋁合金熔液；三、將步驟二 所得到的鋁合金熔液在鑄造溫度為730 745°C，鑄造速度為80 85mm/min,冷卻水強度為0.04 0.08MPa,冷卻水溫度為10 20°C的條件下進行鑄造，得到直徑為170 174_的鋁合金鑄錠；四、將步驟三得到的直徑為170 174_的鋁合金鑄錠切斷，斷后長度為600 605mm，然后將其除去表面的鑄造氧化皮，得到直徑為160 164mm的鋁合金鑄錠；五、將步驟四得到的直徑為160 164_的鋁合金鑄錠放置在退火爐里加熱到455 470°C，并保溫12 24h，進行均勻化退火；六、將步驟五經(jīng)過均勻化退火的鋁合金圓鑄錠放置在電阻加熱爐中加熱至溫度為380 430°C，通過鋁合金棒材模具擠壓，得到熱擠壓成型的鋁合金棒材；七、將步驟六得到的熱擠壓成型的鋁合金棒材加熱至溫度為470 475°C，并保溫70 80min，然后浸入溫度為10 35°C的水中進行水淬，得到固溶處理的鋁合金棒材；八、將步驟七得到的固溶處理的鋁合金棒材在變形率為1.0% 3.0%的條件下進行拉伸矯直，彎曲度為每米長度上不大于2.0mm，得到拉伸矯直的鋁合金棒材；九、將步驟八得到的拉伸矯直的鋁合金棒材進行反復(fù)輥式矯直，彎曲度為每米長度上不大于1.0_，得到輥式矯直的鋁合金棒材；十、將步驟九得到的輥式矯直的鋁合金棒材加熱到110 120°C，并保溫5 10h，再升溫至165 170°C，保溫12 15h進行時效處理，得到鋁合金棒材。本實施方式包括以下有益效果:1、本實施方式制造的鋁合金棒材加入的雜質(zhì)Si彡0.5 %、Fe彡0.5 %、Ni ( 0.1%，其他單個雜質(zhì)< 0.05%，此范圍內(nèi)的雜質(zhì)對鋁合金棒材的性能沒有影響；2、本實施方式通過優(yōu)化合金成分,擠壓之后拉伸矯直和棍式矯直相結(jié)合的矯直工藝，優(yōu)化熱處理制度，達到了此合金棒材的綜合性能需求，制備的鋁合金棒材實體尺寸、表面質(zhì)量良好，工業(yè)生產(chǎn)中成型性能好，綜合力學(xué)性能優(yōu)良，通過GB/T228《金屬材料室溫拉伸性能試驗方法》試驗，抗拉強度不小于650N/mm2，非比例延伸強度不小于610N/mm2 ；通過ASTM E1461《用閃光法測定固體熱擴散率的試驗方法》試驗，熱導(dǎo)率在25°C時大于120ff/m.K ;通過GB/T12966《鋁合金電導(dǎo)率渦流測試方法》試驗，電導(dǎo)率在25°C時大于
1.67X10TS/m，因此本實施方式制造的鋁合金棒材的強度和電導(dǎo)率可以同時滿足要求。
具體實施方式
二:本實施方式與具體實施方式
一不同的是:步驟一中按各元素質(zhì)量百分比為 Si:0.05%, Fe:0.15%, Cu:1.8%, Mn:0.3%, Mg:2.2%, Cr:0.15%, Ni:0.01%, Zn:6.2%, T1:0.01 %和余量Al，分別稱取鋁錠、鋁錳中間合金、鋁鉻中間合金、純鋅錠、純鎂錠、純銅錠和鋁鈦硼絲。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是:步驟二中熔煉溫度為750°C，熔煉時間為8.5h。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四:本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同的是:步驟三中鑄造溫度為740°C、鑄造速度為83mm/min。其它與具體實施方式
一至三之一相同。

具體實施方式
五:本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是:步驟三中冷卻水強度為0.06MPa，冷卻水溫度為15°C。其它與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
六:本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同的是:步驟五中在退火爐里加熱到465°C，并保溫24h。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七:本實施方式與具體實施方式
一至六之一不同的是:步驟七中加熱至溫度為473°C，并保溫75min。其它與具體實施方式
一至六之一相同。
具體實施方式
八:本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是:步驟八中在變形率為2.0%的條件下進行拉伸矯直。其它與具體實施方式
一至七之一相同。
具體實施方式
九:本實施方式與具體實施方式
一至八之一不同的是:步驟十中加熱到115°C，并保溫8h。其它與具體實施方式
一至八之一相同。
具體實施方式
十:本實施方式與具體實施方式
一至九之一不同的是:步驟十中升溫至168°C，保溫14h。其它與具體實施方式
一至九之一相同。通過以下試驗驗證本發(fā)明的有益效果:試驗一:本試驗的一種鋁合金棒材的制造方法是按以下方法實現(xiàn):一、按各元素質(zhì)量百分比為 Si:0.05%, Fe:0.15%, Cu:1.8%, Mn:0.3%, Mg:
2.2%,Cr:0.15%,N1:0.01%,Zn:6.2%,T1:0.01 %和余量 Al，分別稱取鋁錠、鋁錳中間合
金、鋁鉻中間合金、純鋅錠、純鎂錠、純銅錠和鋁鈦硼絲；二、將步驟一稱取的金屬加入到熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為750°C，熔煉時間為8.5h，得到鋁合金熔液；三、將步驟二所得到的鋁合金熔液在鑄造溫度為740°C，鑄造速度為83mm/min，冷卻水強度為0.06MPa，冷卻水溫度為15°C的條件下進行鑄造，得到直徑為170mm的鋁合金鑄錠；四、將步驟三得到的直徑為170mm的鋁合金鑄錠切斷，斷后長度為602mm，然后將其除去表面的鑄造氧化皮，得到直徑為162mm的鋁合金鑄錠；五、將步驟四得到的直徑為162mm的鋁合金鑄錠放置在退火爐里加熱到465°C，并保溫24h，進行均勻化退火；六、將步驟五經(jīng)過均勻化退火的鋁合金圓鑄錠放置在電阻加熱爐中加熱至溫度為4000C，通過鋁合金棒材模具擠壓，得到熱擠壓成型的鋁合金棒材；七、將步驟六得到的熱擠壓成型的鋁合金棒材加熱至溫度為473°C，并保溫75min，然后浸入溫度為30°C的水中進行水淬，得到固溶處理的鋁合金棒材；八、將步驟七得到的固溶處理的鋁合金棒材在變形率為2.0%的條件下進行拉伸矯直，彎曲度為每米長度上2.0mm，得到拉伸矯直的鋁合金棒材；九、將步驟八得到的拉伸矯直的鋁合金棒材進行反復(fù)輥式矯直，彎曲度為每米長度上1.0mm，得到輥式矯直的鋁合金棒材；十、將步驟九得到的輥式矯直的鋁合金棒材加熱到115°C，并保溫8h，再升溫至168°C，保溫14h進行時效處理，得到鋁合金棒材。本試驗制造的招合金棒材通過GB/T228《金屬材料室溫拉伸性能試驗方法》試驗，抗拉強度不小于650N/mm2,非比例延伸強度不小于610N/mm2 ；本試驗制造的招合金 棒材通過ASTM E1461《用閃光法測定固體熱擴散率的試驗方法》試驗，熱導(dǎo)率在25°C時大于120W/m.K ；本試驗制造的鋁合金棒材通過GB/T12966《鋁合金電導(dǎo)率渦流測試方法》試驗，電導(dǎo)率在25°C時大于1.67X10TS/m。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金棒材的制造方法，其特征在于鋁合金棒材的制造方法是按以下步驟進行的: 一、按各元素質(zhì)量百分比為S1:0.05 % 0.5 %、Fe:0.05 % 0.5 %、Cu:L 4% 2.0%,Μη:0.2% 0.6%、Mg:1.8% 2.8%,Cr:0.1% 0.25%,Ni:0.02% 0.1%、Ζη:5.5% 7.0%、T1:0.01% 0.05%和余量Al，分別稱取鋁錠、鋁錳中間合金、鋁鉻中間合金、純鋅錠、純鎂錠、純銅錠和鋁鈦硼絲； 二、將步驟一稱取的金屬加入到熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為730 760°C，熔煉時間為8 9h，得到鋁合金熔液； 三、將步驟二所得到的鋁合金熔液在鑄造溫度為730 745°C，鑄造速度為80 85mm/min,冷卻水強度為0.04 0.08MPa,冷卻水溫度為10 20°C的條件下進行鑄造，得到直徑為170 174mm的鋁合金鑄錠； 四、將步驟三得到的直徑為170 174mm的鋁合金鑄錠切斷，斷后長度為600 605mm，然后將其除去表面的鑄造氧化皮，得到直徑為160 164mm的鋁合金鑄錠； 五、將步驟四得到的直徑為160 164mm的鋁合金鑄錠放置在退火爐里加熱到455 470°C，并保溫12 24h，進行均勻化退火； 六、將步驟五經(jīng)過均勻化退火的鋁合金圓鑄錠放置在電阻加熱爐中加熱至溫度為380 430°C，通過鋁合金棒材模具擠壓，得到熱擠壓成型的鋁合金棒材； 七、將步驟六得到的熱擠壓成型的鋁合金棒材加熱至溫度為470 475°C，并保溫70 80min，然后浸入溫度為10 35°C的水中進行水淬，得到固溶處理的鋁合金棒材； 八、將步驟七得到的固溶處理的鋁合金棒材在變形率為1.0% 3.0%的條件下進行拉伸矯直，彎曲度為每米長度上不大于2.0mm，得到拉伸矯直的鋁合金棒材； 九、將步驟八得到的拉伸矯直的鋁合金棒材進行反復(fù)輥式矯直，彎曲度為每米長度上不大于1.0_，得到輥式矯直的鋁合金棒材； 十、將步驟九得到的輥式矯直的鋁合金棒材加熱到110 1201:，并保溫5 1011，再升溫至165 170°C，保溫12 15h進行時效處理，得到鋁合金棒材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金棒材的制造方法，其特征在于步驟一中按各元素質(zhì)量百分比為 Si:0.05%, Fe:0.15%, Cu:1.8%,Mn:0.3%,Mg:2.2%, Cr:0.15%, Ni:0.01%, Zn:6.2%, T1:0.01 %和余量Al，分別稱取鋁錠、鋁錳中間合金、鋁鉻中間合金、純鋅錠、純鎂錠、純銅錠和鋁鈦硼絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金棒材的制造方法，其特征在于步驟二中熔煉溫度為750°C，熔煉時間為8.5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金棒材的制造方法，其特征在于步驟三中鑄造溫度為740°C、鑄造速度為83mm/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金棒材的制造方法，其特征在于步驟三中冷卻水強度為0.06MPa，冷卻水溫度為15°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金棒材的制造方法，其特征在于步驟五中在退火爐里加熱到465°C，并保溫24h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金棒材的制造方法，其特征在于步驟七中加熱至溫度為473°C，并保溫75min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金棒材的制造方法，其特征在于步驟八中在變形率為2.0%的條件下進行拉伸矯直。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金棒材的制造方法，其特征在于步驟十中加熱到115°C，并保溫8h。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金棒材的制造方法，其特征在于步驟十中升溫至168°C，保溫 14h。 ·
全文摘要
一種鋁合金棒材的制造方法，涉及一種棒材的制造方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有方法制備的合金棒材強度和電導(dǎo)率不能同時滿足要求的技術(shù)問題。本發(fā)明的制備方法如下一、稱?。欢?、熔煉；三、鑄造；四、切斷、車皮；五、均勻化退火；六、加熱、擠壓；七、固溶處理；八、拉伸矯直；九、輥式矯直；十、時效處理。本發(fā)明制備的鋁合金棒材的抗拉強度不小于650N/mm2，非比例延伸強度不小于610N/mm2，熱導(dǎo)率在25℃時大于120W/m·K，電導(dǎo)率在25℃時大于1.67×107S/m。本發(fā)明制造的鋁合金棒材應(yīng)用于高新技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號C22F1/053GK103160720SQ201310069489
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者白曉霞, 王鳳春, 呂丹, 呂新宇, 金龍兵, 劉科研, 吳欣鳳 申請人:東北輕合金有限責任公司