[发明专利]一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝型材的制备方法，尤其是涉及一种轮胎模用超宽、超厚铝型材制备方法。

背景技术

为保证轮胎模具高强高热的使用要求，国际上对其探伤级别有着明确的要求(必须达到AA级，单个平底孔直径不大于1.2mm；多个缺陷每个缺陷当量不大于0.8mm)。而铝合金化强度、组织差异、晶粒均匀性等将直接影响探伤结果。目前可采用的探伤检测方法有：X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等。6061型铝型材是以镁和硅为主要合金元素并含有锌、钛和铁等金属元素的铝型材，属于热处理可强化铝型材。为使其满足高强高热的使用要求，发明一种轮胎模用(超宽、超厚)铝型材是必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种满足高强高热使用要求，轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法。

一种轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，包括如下步骤：

(1)投料前大清炉，熔化；

(2)精炼，静置，除气，过滤和均质；

(3)挤压，淬火前装筐，淬火：将均质完成的铝液进行挤压，所述挤压过程为：使用100MN挤压机进行挤压，模温440-450℃，棒温425-435℃，挤压速度1.5m/min，风冷至室温；将挤压后的型材进行悬挂式装筐：在距所述型材前端30-50cm处钻φ53的吊装孔，所述吊装孔在所述型材宽度的中间位置，将吊具固定在所述吊装孔上，将所述型材吊起进行淬火，每炉的淬火吨位在3吨，淬火数量为6支长度为11m的型材；

(4)时效。

本发明所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，步骤(1)具体包括如下步骤：

采用蓄热式熔炼炉，投料前撒入10kg以上清渣剂，将炉温升至800℃后，保温3-5min，用大铲将渣线、炉壁、炉底的浮渣铲下，并用铁耙一并将剩余铝液彻底清除炉外，然后将金属原料依次投入熔炼炉中进行熔化，所述熔化过程为将所述金属原料按照先加入小块或薄片废料，其次加入大块料，铝硅、铝铜、铝铬合金的顺序依次加入，炉料完全融化后，再投入镁锭，当金属原料全部熔化后，在铝液表面撒上打渣剂进行除渣，待渣铝分离后，人工搅拌或开动永磁搅拌。

本发明所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，步骤(2)具体包括如下步骤：

用氩气将无钠精炼剂喷入熔炼炉中进行第一次精炼，精炼温度为720-740℃，精炼时间为20m/min，精炼时气泡高度在100㎜以下，打开氩气阀开关，将精炼管插入到炉膛中心部位，观察气泡高度，并调整氩气压力，保证气泡高度在100mm以下，第一次精炼后转入静置炉，进行第二次精炼，精炼方法与第一次精炼相同，然后将覆盖剂均匀撒在铝液表面，进行静置；

除气和过滤过程：石墨转子速度>350r/min，氩气流量>15L/min，通过石墨转子将氩气打碎，均匀地分布于流动的铝液中，排除氢气；除气后进行过滤，所述过滤为过滤前级30PPi，后级40PPi。

本发明所述轮胎模用超宽、超厚铝型材的制备方法，其中，步骤(4)具体包括如下步骤：

将淬火完成的型材在25m时效炉内时效，时效温度175℃，保温13h，保温结束后逐渐冷却至室温。

本发明中未详细写出的的步骤为6061型材制备过程中的常规技术。

本发明与现有技术的不同之处在于：

在线工序，使石墨转子速度大于350r/min，氩气流量大于15L/min,通过石墨转子将氩气打碎，均匀地分布于流动的铝熔中，利用分压差原理，充分使铝熔中的氢气排除，以最大限度减少铝熔体中的氢含量，减少和杜绝产品中产生气孔、疏松、夹渣等缺陷，从而提高型材的质量。

为了进一步净化铝熔体,在铸造前端安装二级过滤：前级30PPi,后级40PPi；更有效地过滤掉熔体中的夹杂，使铸锭更纯洁，提高后续生产型材内部质量。

模具温度由450-480℃降低至440-450℃，挤压温度由420-460℃降低至425-435℃，提高了产品表面和内部质量。

经过温度为525℃，保温时间为4h，的淬火处理发现过饱和固溶体中，溶质铜原子分布不均匀，晶格畸变比较大。而降低淬火温度、延长保温时间、冷却速度保证在30s内时强化相充分熔解，保证了充分的固熔度，过饱和固溶体中，溶质铜原子分布比较均匀，而且晶格畸变不大，故强度、硬度、塑性等基本未变。