[发明专利]一种耐热铝合金型材及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种耐热铝合金型材及其制备方法，属于铝合金材料领域。

背景技术

    铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性好、可塑性好、变形量小、无污染、无毒，使用寿命长，回收性好等特点，是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶、建筑、装修及化学工业中已大量应用。现有市场上虽有强度很高的铝合金型材，但是一旦在温度为300℃以上工作时，强出相以很快的速度粗化，材料力学性能急剧下降，限制了其使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热铝合金型材及其制备方法，该铝合金型材在工作温度为300℃以上时仍保持较高的强度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

    一种耐热铝合金型材，该合金按重量百分比组成为：Cu 4.6-5.4、Mg 0.25-0.35、Ag 0.4-0.6、Mn 0.15-0.25、Ni 0.3-0.5、Zr 0.1-0.2、Ti 0.15-0.25、Fe 0.02-0.04、Si 0.05-0.2、Cd 0.07-0.13、Ce 0.05-0.08、Y 0.03-0.06、Sm 0.015-0.025，余量为Al。

    一种耐热铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：

    （1）按配方配比计算称取炉料，取铝锭、铜锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达730-750℃时，依次加入Al-2wt%Mg中间合金、Al-1wt%Mn中间合金、Al-1wt%Ti中间合金，待其全部熔化后，调温至715-735℃，加入Al-6wt%Ag中间合金、Al-4wt%Ni中间合金、Al-1wt%Cd中间合金，搅拌15-25min后调温至700-720℃，加入熔液重量0.5-1.5%的精炼剂，精炼20-25min后扒渣，调温至720-740℃，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15-20min后，取样分析、调整至合格；然后以气体流量为2.5-3.0L/min通N₂除气精炼10-15min，扒渣，静置20-30min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注即可出炉浇注，浇注温度为685-705℃；

    （2）将得到的铸坯进行均匀化处理：以150-200℃/h升温至350-400℃，保温3-6h，再以50-100℃/h降温至180-240℃，保温1-2h，空冷至室温，然后以200-250℃/h升温至500-520℃，保温5-10h，强风风冷至150-200℃，保温1-2h，空冷至室温；

    （3）将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为485-505℃，挤压比为15-20:1，然后将挤出的型材进行固溶处理：在510-530℃下保温40-60min，然后置于(20±5)℃ 10%NaCl盐水中淬火铝合金型材降温至50℃以下，取出型材进行时效处理：先在180-220℃下保温5-10h，空冷至室温，再在110-130℃下保温10-15h，空冷至室温，最后在60-80℃下保温16-22h，空冷至室温。

    所述精炼剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：二氧化硅30-40、氯化钠15-25、氟铝酸钠10-15、氟化钙5-10、硫酸钠12-18、硝酸钠5-10、铝粉8-14、白云石20-30、硅灰石10-15、凹凸棒土10-15；b、将白云石、硅灰石、凹凸棒土分别粉碎过50-80目筛，混合均匀后在1160-1220℃下煅烧1-2h，水淬得破碎的颗粒，然后加水打浆制成浓度为40-50%的浆液，然后加入余下原料，1000-1500rpm高速研磨20-30min，然后将研磨后的浆液进行流化床喷雾造粒，进风温度为160-180℃，流化床料层温度94-98℃，喷枪压力0.2-0.25MPa，得粒径为1.5-3mm的精炼剂。

本发明的有益效果：

本发明通过优化合金成分以及科学合理的热处理工艺，使得合金中形成大量弥散分布且具有热稳定性的强化析出相，从而提高铝合金的耐热性能。本发明铝合金型材具有较高的强度和热稳定性，可在300℃以上温度长期工作，使用寿命长，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

    实施例