專利名稱：一種高強(qiáng)度硬鋁合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度硬鋁合金。
背景技術(shù)：
鋁合金按照加工方法可以分為變性鋁合金和鑄造鋁合金，變形鋁合金又分為不可熱處理強(qiáng)化型鋁合金和可熱處理強(qiáng)化型鋁合金，后者可以通過(guò)淬火和時(shí)效等熱處理手段來(lái)提高機(jī)械性能，可分為硬鋁、鍛鋁(LD+數(shù)字表示牌號(hào))、超硬鋁和特殊鋁合金等。以7***為代號(hào)的Al-Si-Mg-Cu系形變超高強(qiáng)鋁合金，具有高的比強(qiáng)度和剛度，易加工，較好的耐腐蝕性能和較高的斷裂韌性，其中7A04鋁合金是超高強(qiáng)度鋁合金中相對(duì)成熟、使用較久和較廣的一種形變鋁合金，該合金的缺點(diǎn)是組織穩(wěn)定性不好，低頻疲勞強(qiáng)度低，有應(yīng)力腐蝕開裂傾向。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高強(qiáng)度硬鋁合
^^ ο為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種高強(qiáng)度硬鋁合金，含有以下的金屬元素硅0. 5-1. 5%、鐵0. 5-1. 0%、銅2. 5-6. 5%、 錳 0. 5-1. 0%、鎂 2-4%、鎳 0. 03-0. 1%、鋅 0. 1-0. 5%、鈦 0. 25-0. 55%,鈮 0. 22-0. 52%、鉻 0. 35-0. 75%、鈹 0. 005-0. 01% 以及余量的鋁。高強(qiáng)度硬鋁合金的制備方法，包括以下步驟
(1)、將爐體加熱到730 800°C，按比例將各原料進(jìn)行熔煉，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，?jīng)精煉、 除渣、除氣，在700 750°C靜置保溫20-50min后，作爐前取樣分析、調(diào)整，以確保各元素含量在允許范圍之內(nèi)，在鑄機(jī)中進(jìn)行鑄條，將鑄條導(dǎo)入軋機(jī)，導(dǎo)入軋機(jī)的溫度為500 550°C， 導(dǎo)出溫度為300 400°C，熱軋過(guò)程中加熱；
(2)、將鋁合金條軋機(jī)上冷軋成不同大小的鋁合金帶；
(3)、將鋁合金在500 550°C，2-10h的固溶熱處理。鐵，能增加鋁合金的尺寸穩(wěn)定性和支撐性能，使其在高溫下具有高強(qiáng)度、硬度，但過(guò)量的鐵與銅形成Cu2FeA7組分而降低熱處理效應(yīng)所需的銅量；
硅，與鐵結(jié)合，防止鐵與銅結(jié)合降低合金的拉伸性能； 銅，能夠提高鋁合金的強(qiáng)度、硬度，但會(huì)降低延伸性；
鎂能夠提高銅鋁合金的固熔熱處理和淬火后合金的強(qiáng)度，使鋁合金在室溫下具有更高的強(qiáng)度和延展性能，但會(huì)降低拉伸強(qiáng)度。在含鋅的鋁合金中加入元素鎂可以提高合金系的強(qiáng)度，因鎂與鋅形成MgSi。但會(huì)降低鋁的總體抗腐蝕性能，可通過(guò)添加銅或鉻來(lái)克服該缺
點(diǎn)ο錳能增加鋁合金的再結(jié)晶濕度，提高鋁合金的加工性、澆鑄性和焊接性能； 鎳，在鋁中的固溶度不超過(guò)0. 04%，若大于0. 04%，鎳呈不溶性中間金屬，且多與鐵結(jié)合在一起，可提高純鋁的強(qiáng)度，但降低其延展性。鈦、鈮元素能夠細(xì)化晶粒，控制鑄造原狀加工用鑄錠中的晶粒度和形狀，
錳、鉻、鈹能控制產(chǎn)品的熱力機(jī)械作用過(guò)程引起的晶粒度變化和形狀改變，同時(shí)硼能用以沉淀釩、鈦、鉻、鉬，從而提高合金的電導(dǎo)率。本發(fā)明獲得的合金是一種高強(qiáng)度硬鋁，可進(jìn)行高熱處理強(qiáng)化，在退火和剛淬火狀態(tài)塑性良好，可以進(jìn)行淬火和時(shí)效處理，服飾穩(wěn)定性良好，可以用于制作高復(fù)合的零件和構(gòu)件，如飛機(jī)上的骨架零件，鉚釘、壓縮機(jī)葉片、圓盤、如容器等的焊接件。獲得的鋁合金在T6 狀態(tài)的抗拉強(qiáng)度為430-600MPa，伸長(zhǎng)率為7_11%，屈服強(qiáng)度為400_600MPa。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1
一種高強(qiáng)度硬鋁合金，含有以下的金屬元素硅0. 5%、鐵0. 5%、銅2. 5%、錳0. 5%、鎂2%、 鎳0. 03%、鋅0. 1%、鈦0. 25%，鈮0. 22%、鉻0. 35%、鈹0. 005%以及余量的鋁。高強(qiáng)度硬鋁合金的制備方法，包括以下步驟(1)、將爐體加熱到730-750°C，按比例將各原料進(jìn)行熔煉，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，?jīng)精煉、除渣、除氣，在700 700°C靜置保溫20min 后，作爐前取樣分析、調(diào)整，以確保各元素含量在允許范圍之內(nèi)，在鑄機(jī)中進(jìn)行鑄條，將鑄條導(dǎo)入軋機(jī)，導(dǎo)入軋機(jī)的溫度為500-520°C，導(dǎo)出溫度為300-320°C，熱軋過(guò)程中加熱；(2)、將鋁合金條軋機(jī)上冷軋成不同大小的鋁合金帶；(3)、將鋁合金在500 520°C，2-5h的固溶熱處理。獲得的鋁合金在T6狀態(tài)的抗拉強(qiáng)度為580MPa，伸長(zhǎng)率為11%，屈服強(qiáng)度為550MPa。實(shí)施例2
一種高強(qiáng)度硬鋁合金，含有以下的金屬元素硅1. 5%、鐵1. 0%、銅6. 5%、錳1. 0%、鎂4%、 鎳0. 1%、鋅0. 5%、鈦0. 55%，鈮0. 52%、鉻0. 75%、鈹0. 01%以及余量的鋁。制備方法同實(shí)施例 1的方法。獲得的鋁合金在T6狀態(tài)的抗拉強(qiáng)度為530MPa，伸長(zhǎng)率為9%，屈服強(qiáng)度為510MPa。實(shí)施例3
一種高強(qiáng)度硬鋁合金，含有以下的金屬元素硅1. 0%、鐵0. 8%、銅4. 3%、錳0. 7%、鎂 2. 5%、鎳0. 08%、鋅0. 35%、鈦0. 38%，鈮0. 43%、鉻0. 45%、鈹0. 007%以及余量的鋁。制備方法同實(shí)施例1的方法。獲得的鋁合金在T6狀態(tài)的抗拉強(qiáng)度為498MPa，伸長(zhǎng)率為7.9%，屈服強(qiáng)度為 500MPa。上述具體實(shí)施方式
不以任何形式限制本發(fā)明的技術(shù)方案，凡是采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種高強(qiáng)度硬鋁合金，其特征在于含有以下重量百分比的金屬元素硅0. 5-1. 5%、 鐵 0. 5-1. 0%、銅 2. 5-6. 5%、錳 0. 5-1. 0%、鎂 2-4%,鎳 0. 03-0. 1%、鋅 0. 1-0. 5%、鈦 0. 25-0. 55%，鈮 0. 22-0. 52%、鉻 0. 35-0. 75、鈹 0. 005-0. 01% 以及余量的鋁。
全文摘要
一種高強(qiáng)度硬鋁合金，含有以下的金屬元素硅0.5-1.5%、鐵0.5-1.0%、銅2.5-6.5%、錳0.5-1.0%、鎂2-4%、鎳0.03-0.1%、鋅0.1-0.5%、鈦0.25-0.55%、鈹0.005-0.01%、鈮0.22-0.52%、鉻0.35-0.75以及余量的鋁。本發(fā)明獲得的合金可進(jìn)行高熱處理強(qiáng)化，在退火和剛淬火狀態(tài)塑性良好，可以進(jìn)行淬火和時(shí)效處理，服飾穩(wěn)定性良好，可以用于制作高復(fù)合的零件和構(gòu)件，如飛機(jī)上的骨架零件，鉚釘、壓縮機(jī)葉片、圓盤、如容器等的焊接件。
文檔編號(hào)C22C21/18GK102286682SQ20111024344
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者謝利榮 申請(qǐng)人:吳江市精工鋁字制造廠