[发明专利]一种铝合金棒材及其制造方法

权利要求书

1.一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于铝合金棒材的制造方法按以下步骤进行：一、按铝合金棒材中元素的质量百分比Al：92.45%～94.85%、Cu：2.0%～2.6%、Mg：1.2%～1.8%、Si：0.1%～0.25%、Fe：0.9%～1.4%、Ti：0.05%～0.1%和Ni：0.9%～1.4%分别称取重熔用铝锭、电解铜、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金和铝钛硼晶粒细化剂，其中铝钛硼晶粒细化剂中的Ti与铝钛中间合金中的Ti的摩尔比为1：3～6，然后将重熔用铝锭、电解铜、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金加入到干燥的熔炼炉中熔炼成铝合金熔液；二、将步骤一中所得的铝合金熔液铸造成铝合金圆铸锭；三、将经步骤二制得的铝合金圆铸锭进行均匀化退火；四、将经步骤三处理的铝合金圆铸锭进行挤压处理得到铝合金棒材半成品；五、将经步骤四得到的铝合金棒材半成品进行淬火处理；六、将经步骤五处理的铝合金棒材半成品进行时效处理，即得到本发明的铝合金棒材；其中步骤一中的熔炼是按如下步骤进行的：a、先将重熔用铝锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝钛中间合金、铝镍中间合金加入到熔炼炉中，加热；b、当加入的铝锭及中间合金熔化下塌前按熔炼炉中金属质量的0.5%～0.6%加入覆盖剂，然后加入电解铜，加热搅拌使电解铜全部熔化；c、加入纯镁锭，再按熔炼炉中金属质量的0.5%～0.6%加入覆盖剂，在温度为740℃～765℃的条件下熔炼15min～30min；d、用氩气与氯气的体积比为31～33.5：1的Ar-Cl₂混合气体精炼，使每100克熔体中的氢含量≤0.2ml，合格后再将熔体导入静置炉中，静置30min，得到铝合金熔液。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于：步骤二中的铸造是按如下步骤进行的：c、将铝钛硼晶粒细化剂置于陶瓷管过滤器口上端，然后将熔炼后得到的铝合金熔液经过陶瓷管过滤器和泡沫陶瓷板过滤器过滤后浇注，浇注的同时将铝钛硼晶粒细化剂匀速插入陶瓷管过滤器口，使铝钛硼晶粒细化剂中的元素均匀熔入合金熔液中，在温度为720℃～740℃、水压为0.05MPa～0.10MPa、速度为20mm/min～25mm/min的条件下铸造成Φ482mm×500mm～600mm的铝合金圆铸锭。

3.根据权利要求2所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于：步骤三中的均匀化退火的步骤是：先将铝合金圆铸锭加热到525℃～540℃、保温3h～5h，然后再将铝合金圆铸锭的温度降至490℃～500℃并保持15h～17h。

4.根据权利要求1或3所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于：步骤四中挤压处理的步骤是：先将铝合金圆铸锭加热至420℃～450℃并保温1h～2h，然后将铝合金圆铸锭放置在温度为380℃～450℃的φ300mm的挤压机挤压筒内，以0.5m/min的挤压速度、2.6的挤压比将铝合金圆铸锭挤压成棒材半成品。

5.根据权利要求4所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于：步骤五中淬火条件是：温度为525℃～530℃、保温时间为1h～2h、转移时间＜30s、冷却水的温度为＜35℃、采用双面淬火方式。

6.根据权利要求1、3或5所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于：步骤六中的时效条件是：温度为190℃～200℃、保温时间为20h～24h。

7.根据权利要求6所述的一种铝合金棒材的制造方法，其特征在于：步骤一中按铝合金棒材中元素的质量百分比Al：92.88%～94.42%、Cu：2.1%～2.5%、Mg：1.3%～1.7%、Si：0.12%～0.23%、Fe：1.0%～1.3%、Ti：0.06%～0.09%和Ni：1.0%～1.3%分别称取重熔用铝锭、电解铜、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金和铝钛硼晶粒细化剂，其中铝钛硼晶粒细化剂中的Ti与铝钛中间合金中的Ti的摩尔比为1：3.5～5.5。