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1、(10)申请公布号 CN 103484740 A (43)申请公布日 2014.01.01 C N 1 0 3 4 8 4 7 4 0 A (21)申请号 201310348542.3 (22)申请日 2013.08.12 C22C 21/18(2006.01) C22C 1/02(2006.01) C22C 1/06(2006.01) C22F 1/057(2006.01) (71)申请人安徽环宇铝业有限公司 地址 243100 安徽省马鞍山市当涂经济开发 区荷花村路 (72)发明人陈鹏 王冲 金继松 (74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理 有限公司 34112 代理人余成俊 (54)。
2、 发明名称 一种耐疲劳铝合金型材的生产工艺 (57) 摘要 本发明公开了一种耐疲劳铝合金型材的生 产工艺，该合金中各元素的质量百分含量为： Cu3.5-4.2、Mg1.2-1.8、Mn0.4-0.8、Zn0.10-0.15、 Ti0.1-0.2%、Sb0.2-0.3%、Zr0.35-0.45%、 Fe0.08-0.12%、Si0.04-0.06%、Ge0.03-0.05%、 Bi0.02-0.03%、RE0.04-0.08%、B0.002-0.003%、余 量为Al；本发明通过降低Fe、Si等杂质元素的含 量而进行改善合金的断裂韧性、疲劳和抗应力腐 蚀性能；变质剂中Pr、Nd、La稀土金属元素。
3、在铝合 金中可以形成热硬性高的复杂成分化合物，呈网 状分布于晶界或枝晶间，细化了组织，有效地阻碍 了基体变形和晶界移动，从而明显提高了合金的 高温性能。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 (10)申请公布号 CN 103484740 A CN 103484740 A 1/1页 2 1.一种耐疲劳铝合金型材的生产工艺，其特征在于包括以下步骤： (1)将炉料投入熔炼炉中进行加热熔炼，待炉料熔化后，撒上2/3量的覆盖剂覆盖，当 合金熔液升温至710-730时，用炉料重量0.4-0.6%的C 2 。
4、Cl 6 进行精炼，入炉静置8-10min， 至720-750时，将块状变质剂压入炉中央底部，进行变质处理，变质反应1-2min后，撒 上剩余的1/3的覆盖剂，静置10-15min后即可进行浇铸，浇铸前确保熔液中各合金元素 的质量百分含量为：Cu 3.5-4.2、Mg 1.2-1.8、Mn 0.4-0.8、Zn 0.10-0.15、Ti 0.1-0.2%、 Sb 0.2-0.3%、Zr 0.35-0.45%、Fe 0.08-0.12%、Si 0.04-0.06%、Ge 0.03-0.05%、Bi 0.02-0.03%、RE 0.04-0.08%、B 0.002-0.003%、余量为Al； (2。
5、)将熔液连续浇铸成铸锭，然后进行均匀化退火处理，即将铸锭先从室温以 75-90/h升温至280-320，保温3-4h，再以40-50/h升温至450-480，保温10-15h， 再以60-80/h升温至540-570,保温6-8h，然后以50-60/h降温至320-350，保温 3-5h，最后以45-55/h降温至150-180，保温4-8h，出炉空冷至室温；均匀化退火后，将 铸锭加热至450-480，用挤压机挤压成型，挤压速率为7-9m/min； (3)将铝合金型材置于淬火炉中加热至510-520，保温30-50min，然后以280-320/ h迅速降温至140-160后，放入0-5冰盐水中。
6、降至50以下；然后将从盐水中取出的铝 合金型材在185-205下保温2-4h；随炉空冷至室温； (4)时效处理后的铝合金型材经过阳极氧化、电泳涂漆等工序后即得耐疲劳铝合金型 材。 2.根据权利要求1所述的一种耐疲劳铝合金型材的生产工艺，其特征在于，所述的覆 盖剂由下列重量份的原料混合而成：碳酸钠10-15、氯化钾5-10、玻璃粉8-12、刚玉粉5-10、 萤石粉5-10、椰壳炭粉4-6、氮化铝3-5、镁砂粉6-9、莫来石粉8-12、凹凸棒土5-10。 3.根据权利要求1所述的一种耐疲劳铝合金型材的生产工艺，其特征在于，所述的块 状变质剂的质量百分比成分为：Pr 2-4、Nd 1-3、La 3-。
7、6、Ti 1-2、B 0.3-0.5、余量为Al；其 由混合稀土金属锭、AlTiB合金和纯铝锭经熔炼、精炼、除气除渣、搅拌均匀后，浇铸成块状 制得。 权 利 要 求 书CN 103484740 A 1/2页 3 一种耐疲劳铝合金型材的生产工艺 技术领域 0001 本发明涉及一种耐疲劳铝合金型材的生产工艺，属于铝合金材料技术领域。 背景技术 0002 铝合金由于密度较低、比强度高、耐损伤性和成型性好,在航空航天工业中有着 广泛的应用。铝合金的疲劳性能直接决定了铝合金型材的可靠性，普通铝合金在高温高强 度环境下容易产生裂纹，导致零件失效。因此提高铝合金型材的耐疲劳性对于延长零部件 使用寿命和提高设。
8、备稳定性具有重要意义。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种一种耐疲劳铝合金型材的生产工艺，可以使材料获得 更为优异的耐疲劳损伤性能,从而从根本上延长铝合金型材的使用寿命。 0004 本发明采用的技术方案如下： 一种耐疲劳铝合金型材的生产工艺，包括以下步骤： （1）将炉料投入熔炼炉中进行加热熔炼，待炉料熔化后，撒上2/3量的覆盖剂覆盖，当 合金熔液升温至710-730时，用炉料重量0.4-0.6%的C 2 Cl 6 进行精炼，入炉静置8-10min， 至720-750时，将块状变质剂压入炉中央底部，进行变质处理，变质反应1-2min后，撒 上剩余的1/3的覆盖剂，静置10-15min后。
9、即可进行浇铸，浇铸前确保熔液中各合金元素 的质量百分含量为：Cu 3.5-4.2、Mg 1.2-1.8、Mn 0.4-0.8、Zn 0.10-0.15、Ti 0.1-0.2%、 Sb 0.2-0.3%、Zr 0.35-0.45%、Fe 0.08-0.12%、Si 0.04-0.06%、Ge 0.03-0.05%、Bi 0.02-0.03%、RE 0.04-0.08%、B 0.002-0.003%、余量为Al； （2）将熔液连续浇铸成铸锭，然后进行均匀化退火处理，即将铸锭先从室温以 75-90/h升温至280-320，保温3-4h，再以40-50/h升温至450-480，保温10-15h， 再以。
10、60-80/h升温至540-570,保温6-8h，然后以50-60/h降温至320-350，保温 3-5h，最后以45-55/h降温至150-180，保温4-8h，出炉空冷至室温；均匀化退火后，将 铸锭加热至450-480，用挤压机挤压成型，挤压速率为7-9m/min； （3）将铝合金型材置于淬火炉中加热至510-520，保温30-50min，然后以280-320/ h迅速降温至140-160后，放入0-5冰盐水中降至50以下；然后将从盐水中取出的铝 合金型材在185-205下保温2-4h；随炉空冷至室温； （4）时效处理后的铝合金型材经过阳极氧化、电泳涂漆等工序后即得耐疲劳铝合金型 材。 0。
11、005 所述的覆盖剂由下列重量份的原料混合而成：碳酸钠10-15、氯化钾5-10、玻璃粉 8-12、刚玉粉5-10、萤石粉5-10、椰壳炭粉4-6、氮化铝3-5、镁砂粉6-9、莫来石粉8-12、凹 凸棒土5-10。 0006 所述的块状变质剂的质量百分比成分为：Pr 2-4、Nd 1-3、La 3-6、Ti 1-2、B 0.3-0.5、余量为Al；其由混合稀土金属锭、AlTiB合金和纯铝锭经熔炼、精炼、除气除渣、搅 说 明 书CN 103484740 A 2/2页 4 拌均匀后，浇铸成块状制得。 0007 本发明的有益效果： 本发明通过降低Fe、Si等杂质元素的含量而进行改善合金的断裂韧性、疲。
12、劳和抗应力 腐蚀性能；变质剂中Pr 、Nd 、La稀土金属元素在铝合金中可以形成热硬性高的复杂成分 化合物，呈网状分布于晶界或枝晶间，细化了组织，有 效地阻碍了基体变形和晶界移动，从而明显提高了合金的高温性能。本发明铝合金型 材不仅具有优异的耐疲劳性能，还具有良好的高温耐腐蚀、耐磨损性能。 具体实施方式 0008 一种耐疲劳铝合金型材的生产工艺，包括以下步骤： （1）将炉料投入熔炼炉中进行加热熔炼，待炉料熔化后，撒上2/3量的覆盖剂覆盖，当 合金熔液升温至720时，用炉料重量0.5%的C 2 Cl 6 进行精炼，入炉静置10min，至750 时，将块状变质剂压入炉中央底部，进行变质处理，变质反。
13、应2min后，撒上剩余的1/3的 覆盖剂，静置15min后即可进行浇铸，浇铸前确保熔液中各合金元素的质量百分含量 为：Cu 3.5-4.2、Mg 1.2-1.8、Mn 0.4-0.8、Zn 0.10-0.15、Ti 0.1-0.2%、Sb 0.2-0.3%、 Zr 0.35-0.45%、Fe 0.08-0.12%、Si 0.04-0.06%、Ge 0.03-0.05%、Bi 0.02-0.03%、RE 0.04-0.08%、B 0.002-0.003%、余量为Al； （2）将熔液连续浇铸成铸锭，然后进行均匀化退火处理，即将铸锭先从室温以85/h 升温至305，保温3h，再以50/h升温至460。
14、，保温12h，再以70/h升温至550, 保温8h，然后以60/h降温至330，保温4h，最后以50/h降温至165，保温6h，出炉 空冷至室温；均匀化退火后，将铸锭加热至470，用挤压机挤压成型，挤压速率为8m/min； （3）将铝合金型材置于淬火炉中加热至515，保温40min，然后以310/h迅速降温 至150后，放入2冰盐水中降至50以下；然后将从盐水中取出的铝合金型材在195 下保温3h；随炉空冷至室温； （4）时效处理后的铝合金型材经过阳极氧化、电泳涂漆等工序后即得耐疲劳铝合金型 材。 0009 所述的覆盖剂由下列重量（kg）的原料混合而成：碳酸钠12、氯化钾8、玻璃粉10、 刚玉粉8、萤石粉8、椰壳炭粉5、氮化铝4、镁砂粉7、莫来石粉10、凹凸棒土8。 0010 所述的块状变质剂的质量百分比成分为：Pr 3、Nd 1-3、La 3-6、Ti 1-2、B 0.3-0.5、余量为Al；其由混合稀土金属锭、AlTiB合金和纯铝锭经熔炼、精炼、除气除渣、搅 拌均匀后，浇铸成块状制得。 0011 本实施例制得的铝合金型材经检验，其力学性能为：抗拉强度522Mpa，屈服强度 为384Mpa，伸长率为15.1%。 0012 将上述制得的铝合金型材在20-400冷热循环热疲劳试验，重复200次，无产生 裂纹。 说 明 书CN 103484740 A 。