[发明专利]一种航天用铝合金铆钉棒材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金铆钉棒材的制造方法。

背景技术

目前，我国某项航天用产品需要一种特殊铆钉，要求此种合金棒材抗拉强度达到431N/mm²、非比例延伸强度265N/mm²、断后延伸率16％、抗剪强度255N/mm²，但现有工艺生产的合金的抗拉强度达为339～427N/mm²、断后延伸率10.3～14.5％、抗剪强度245～253N/mm²，因此无法满足航天用品的应用要求。

发明内容

本发明目的是要解决现有铆钉棒材抗拉强度、非比例延伸强度、断后延伸率和抗剪强度较低的问题，提供了一种航天用铝合金铆钉棒材的制造方法。

一种航天用铝合金铆钉棒材的制造方法，所述的制造方法按以下步骤实现：一、按铝合金棒材中元素的质量百分比为Mg：0.5％～1.0％、Cr：0.10％～0.20％、Si：0～0.25％、Fe：0～0.35％、Cu：4.5％～5.2％、Mn：0.40％～0.6％、Ti：0.04％～0.12％、Zr：0.1％～0.2％和余量Al的比例称取铝锭、铝锰合金、铝锆合金、铝钛合金、铝铬合金、铜锭和镁锭，并加入到熔炼炉中，在温度为720℃～760℃条件下熔炼3～4小时，得到铝合金熔液；二、将步骤一制得的铝合金熔液在铸造温度为725℃～750℃、铸造速度为90mm/min～95mm/min、冷却水强度为0.01MPa～0.03MPa和冷却水温度为10℃～20℃的条件下铸造成直径为170mm～174mm的铸棒；三、将步骤二制得的铸棒切断，断后长度为500mm～505mm，四、将经过步骤三处理的铸棒车去表面的铸造氧化皮，得到直径为160～164mm的铝合金铸锭；五、将经过步骤四处理的铝合金铸锭在退火温度为510℃～530℃的条件下进行均匀化退火24小时；六、将经步骤五处理的铝合金铸锭放入电阻加热炉中加热至铝合金铸锭的温度为350℃～420℃；七、将经步骤六处理的铝合金铸锭经过铝合金棒材模具挤压，加热温度为380℃～450℃，得到铝合金棒材；八、将步骤七制得的铝合金棒材在变形率为26.5％～36％的条件下通过拉伸模具冷拉；九、将经过步骤八处理的铝合金棒材加热到510℃～520℃，并在此温度下保温40min，然后在0～15s内浸入温度为0～35℃的水中进行淬火；十、将经过步骤九处理的铝合金棒材在变形率为1.0％～3.0％的条件下进行矫直，弯曲度为1.0～1.2/m；十一、将经过步骤十处理的铝合金棒材加热到75℃～85℃，保温12小时进行时效处理，得到航天用铝合金铆钉棒材。

本发明的铝合金棒材中杂质Si≤0.25％、Fe≤0.35％，其他单个杂质≤0.05％，此范围内的杂质对铝合金铆钉棒材的性能没有影响。

本发明通过优化合金成分，挤压之后采用冷拉工艺，优化热处理制度，达到了用户对此合金棒材的综合性能需求，制备的铝合金棒材实体尺寸、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《金属材料室温拉伸性能试验方法》试验抗拉强度不小于431N/mm²，非比例延伸强度不小于265N/mm²，断后伸长率不小于16％；通过GB/T3250《铝及铝合金铆钉线与铆钉剪切试验方法及铆钉线铆接试验方法》试验抗剪强度不小于255N/mm²。适合制作航天用铝合金铆钉。

具体实施方式