本發明專利技術公開了一種耐低溫鋁合金型材及其制備方法，該合金按重量百分比組成為：Si0.3-0.5、Fe≤0.1、Cu1.5-2.5、Mn0.4-0.8、Mg0.8-1.4、Cr0.05-0.15、Zn0.2-0.3、Ni0.25-0.45、Mo0.15-0.25、Li0.3-0.6、Pd0.1-0.2、Eu0.05-0.1、Tb0.04-0.06，余量為Al。本發明專利技術鋁合金型材具有優異的耐低溫性能，在20K低溫環境下仍保持較高的強度、塑性和韌性，不易發生冷脆低溫轉變，抗疲勞性強，經久耐用，可用于制造航天飛機、火箭動力裝置的液氫、液氧儲箱以及低溫超導磁體的結構支撐件。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，屬于鋁合金材料領域。
技術介紹
鋁合金型材具有強度高、重量輕、穩定性強、耐腐蝕性好、可塑性好、變形量小、無污染、無毒，使用壽命長，回收性好等特點，是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶、建筑、裝修及化學工業中已大量應用。其中航天飛機、火箭動力裝置的液氫(20K)、液氧(90K)儲箱以及低溫超導磁體的結構支撐件對鋁合金型材的耐低溫性能要求很高，然而現有市場上的鋁合金型材低溫下容易發生脆化現象，其強度、塑性、韌性等力學性能急劇降低，限制了其使用范圍。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，該鋁合金型材耐低溫溫度可達20K。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下: 一種耐低溫招合金型材，該合金按重量百分比組成為:Si 0.3-0.5、Fe < 0.1、Cu 1.5-2.5、Mn 0.4-0.8、Mg 0.8-1.4、Cr 0.05-0.15、Zn 0.2-0.3、Ni 0.25-0.45、Mo0.15-0.25、Li 0.3-0.6, Pd 0.1-0.2, Eu 0.05-0.1、Tb 0.04-0.06，余量為 Al。本專利技術耐低溫鋁合金型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (O按配方配比計算稱取爐料，取鋁錠加入熔化爐中加熱熔化，當熔液溫度達715-735 0C時，依次加入Al-25wt%Cu中間合金、Al_10wt%Mg中間合金、Al_lwt%Cr中間合金，待其全部熔化后，調溫至730-750°C，加入Al-5wt%Mn中間合金、Al_3wt%Zn中間合金、Al-2wt%Mo中間合金、Al-5wt%Li中間合金，攪拌10_15min后調溫至740_760°C，加入熔液重量2-3%的精煉劑，精煉15-20min后扒渣，調溫至725-745°C，加入其它剩余元素合金成分，攪拌15_20min后，取樣分析、調整至合格；然后以氣體流量為1.5-2.0L/min通80%Ar+10%Cl2+10% SF6除氣精煉15_20min，扒渣，靜置10_15min后取樣進行爐前快速分析，分析結果符合合金成分要求即可出爐澆注即可出爐澆注，澆注溫度為695-715? ； (2)將得到的鑄坯進行均勻化處理:以80-120°C/h升溫至160-220°C，保溫l_2h，再以100-150°C /h升溫至420-450°C，保溫5_10h，強風風冷至150_180°C，保溫l_2h，然后以150-2000C /h升溫至505-525°C，保溫12_16h，空冷至室溫； (3)將均勻化后的鑄坯擠壓成型，擠壓溫度為490-510°C，擠壓比為16-22:1，然后將擠出的型材進 行固溶處理:先在440-480°C下保溫l_2h，再在500_520°C下保溫0.5_lh，然后置于(20±5)°C 10%NaCl鹽水中淬火鋁合金型材降溫至50°C以下，取出型材進行時效處理:先在150-200°C下保溫8-12h，水冷至室溫，再在60-70°C下保溫15-20h，空冷至室溫，然后在100-120°C下保溫10_15h，水冷至室溫，最后在80-90°C下保溫12_16h，空冷至室溫。所述精煉劑的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:二氧化硅30-40、氯化鈉15-25、氟鋁酸鈉10-15、氟化鈣5-10、硫酸鈉12-18、硝酸鈉5_10、鋁粉8_14、白云石20-30、硅灰石10-15、凹凸棒土 10-15 ;b、將白云石、硅灰石、凹凸棒土分別粉碎過50-80目篩，混合均勻后在1160-1220°C下煅燒l_2h，水淬得破碎的顆粒，然后加水打漿制成濃度為40-50%的漿液，然后加入余下原料，1000-1500rpm高速研磨20_30min，然后將研磨后的漿液進行流化床噴霧造粒，進風溫度為160-180°C，流化床料層溫度94-98°C，噴槍壓力0.2-0.25MPa，得粒徑為1.5_3mm的精煉劑。本專利技術的有益效果: 本專利技術鋁合金型材具有優異的耐低溫性能，在20K低溫環境下仍保持較高的強度、塑性和韌性，不易發生冷脆低溫轉變，抗疲勞性強，經久耐用，可用于制造航天飛機、火箭動力裝置的液氫、液氧儲箱以及低溫超導磁體的結構支撐件。【具體實施方式】實施例 一種耐低溫招合金型材，該合金按重量百分比組成為:Si 0.3-0.5、Fe < 0.1、Cu 1.5-2.5, Mn 0.4-0.8, Mg 0.8-1.4, Cr 0.05-0.15, Zn 0.2-0.3, Ni 0.25-0.45, Mo0.15-0.25, Li 0.3-0.6, Pd 0.1-0.2, Eu 0.05-0.UTb 0.04-0.06，余量為 Al。耐低溫鋁合金型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (O按配方配比計算稱取爐料，取鋁錠加入熔化爐中加熱熔化，當熔液溫度達725°C時，依次加入Al-25wt%Cu中間合金、Al-10wt%Mg中間合金、Al_lwt%Cr中間合金,待其全部熔化后，調溫至740°C，加入Al-5wt%Mn中間合金、Al_3wt%Zn中間合金、Al_2wt%Mo中間合金、Al-5wt%Li中間合金，攪拌15min后調溫至750°C，加入熔液重量2.5%的精煉劑，精煉20min后扒渣，調溫至735°C，加入其它剩余元素合金成分，攪拌15_20min后，取樣分析、調整至合格；然后以氣體流量為1.8L/min通80%Ar+10%Cl2+10% SF6除氣精煉20min，扒渣，靜置15min后取樣進行爐前快速分析，分析結果符合合金成分要求即可出爐澆注即可出爐澆注，澆注溫度為705°C ； (2)將得到的鑄坯進行均勻化處理:以100°C/h升溫至180°C，保溫lh，再以150°C /h升溫至440°C，保溫8h，強風風冷至150°C，保溫lh，然后以200°C /h升溫至515°C，保溫14h，空冷至室溫； (3)將均勻化后的鑄坯擠壓成型，擠壓溫度為500°C，擠壓比為18:1，然后將擠出的型材進行固溶處理:先在460°C下保溫lh，再在520°C下保溫0.5h，然后置于25°C 10%NaCl鹽水中淬火鋁合金型材降溫至50°C以下，取出型材進行時效處理:先在180°C下保溫10h，水冷至室溫，再在65°C下保溫18h，空冷至室溫，然后在110°C下保溫12h，水冷至室溫，最后在90°C下保溫14h，空冷至室溫。所述精煉劑的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:二氧化硅36、氯化鈉18、氟鋁酸鈉15、氟化鈣7、硫酸鈉14、硝酸鈉8、鋁粉12、白云石22、硅灰石15、凹凸棒土 10 ；b、將白云石、硅灰石、凹凸棒土分別粉碎過60目篩，混合均勻后在1180°C下煅燒2h，水淬得破碎的顆粒，然后加水打漿制成濃度為45%的漿液，然后加入余下原料，1500rpm高速研磨20min，然后將研磨后的漿液進行流化床噴霧造粒，進風溫度為170°C，流化床料層溫度95°C，噴槍壓力0.2MPa，得粒徑為2mm的精煉劑。經檢驗，所得鋁合金型材在20K溫度下的力學性能為:抗拉強度435MPa，屈服強度348Pa，伸長率 12.9% 。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種耐低溫鋁合金型材，其特征在于，該合金按重量百分比組成為：Si?0.3?0.5、Fe≤0.1、Cu?1.5?2.5、Mn?0.4?0.8、Mg?0.8?1.4、Cr?0.05?0.15、Zn?0.2?0.3、Ni?0.25?0.45、Mo?0.15?0.25、Li?0.3?0.6、Pd?0.1?0.2、Eu?0.05?0.1、Tb?0.04?0.06，余量為Al。
【技術特征摘要】
1.一種耐低溫鋁合金型材，其特征在于，該合金按重量百分比組成為:Si 0.3-0.5,Fe ( 0.1、Cu 1.5-2.5, Mn 0.4-0.8, Mg 0.8-1.4, Cr 0.05-0.15, Zn 0.2-0.3, Ni0.25-0.45, Mo 0.15-0.25、Li 0.3-0.6, Pd 0.1-0.2, Eu 0.05-0.UTb 0.04-0.06，余量為Al。2.如權利要求1所述的耐低溫鋁合金型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (O按配方配比計算稱取爐料，取鋁錠加入熔化爐中加熱熔化，當熔液溫度達715-735 0C時，依次加入Al-25wt%Cu中間合金、Al_10wt%Mg中間合金、Al_lwt%Cr中間合金，待其全部熔化后，調溫至730-750°C，加入Al-5wt%Mn中間合金、Al_3wt%Zn中間合金、Al-2wt%Mo中間合金、Al-5wt%Li中間合金，攪拌10_15min后調溫至740_760°C，加入熔液重量2-3%的精煉劑，精煉15-20min后扒渣，調溫至725-745°C，加入其它剩余元素合金成分，攪拌15_20min后，取樣分析、調整至合格；然后以氣體流量為1.5-2.0L/min通80%Ar+10%Cl2+10% SF6除氣精煉15_20min，扒渣，靜置10_15min后取樣進行爐前快速分析，分析結果符合合金成分要求即可出爐澆注即可出爐澆注，澆注溫度為695-715? ； (2)將得到的鑄坯進行均勻化處理:以80-120°C/h升溫至160-220°C，保溫l_2h，再以100-150°C /...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張新南，
申請(專利權)人：安徽乾通教育制造有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34
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