本發明專利技術公開了一種物理實驗柜用鋁合金型材及其制備方法，該合金按重量百分比組成為：Zn4.2-5.4、Mg1.8-2.6、Cu0.15-0.35、Mn0.3-0.7、Cr0.05-0.25、Ti≤0.15、Si0.3-0.6、Fe≤0.25、Zr0.1-0.2、Cd0.08-0.14、In0.04-0.06、Sc0.03-0.05、Er0.025-0.045、Tm0.01-0.02，余量為Al。本發明專利技術通過優化合金成分，合理安排熱處理工藝，制得的鋁合金型材具有優異的綜合力學性能，抗拉強度≥450MPa，非比例延伸強度≥400MPa，可以顯著提高鋁合金實驗柜的安全性能，可用于制作物理實驗室柜，無需再依賴進口材料，具有重要的經濟效益。
【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
鋁合金型材因具有強度高、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，在達到同樣的力學性能指標下可比鋼減輕47%，故而，鋁合金型材可作為替代鋼制實驗柜的材料。目前，國內鋁合金柜在做抗拉力或者強度物理實驗時，對實驗柜的強度要求很高，國內生產的鋁合金物理實驗柜存在在抗拉強度低，非比例延伸強度低的問題，導致實驗柜安全系數低，使用壽命短。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種抗拉強度高、非比例延伸強度高的，以解決高級物理實驗柜依賴于進口材料的問題。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下: 一種一種物理實驗柜用鋁合金型材，該合金按重量百分比組成為=Zn 4.2-5.4、Mg1.8-2.6,Cu 0.15-0.35,Mn 0.3-0.7,Cr 0.05-0.25,Ti ( 0.15,Si 0.3-0.6,Fe ( 0.25,Zr0.1-0.2,Cd 0.08-0.14、In 0.04-0.06, Sc 0.03-0.05,Er 0.025-0.045、Tm 0.01-0.02，余量為Al。本專利技術一種物理實驗柜用鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟: (1)按配方配比計算稱取爐料，取鋁錠、鋅錠加入熔化爐中加熱熔化，當熔液溫度達720-740°C時，依次加入Al-10wt%Mn中間合金、Al_2wt%Cr中間合金、A1-0.5wt%Cd中間合金，待其全部熔化后，調溫至730-750°C，加入Al-lwt%Zr中間合金、A1-0.3wt%In中間合金，攪拌20-30min后調溫至715_735°C，加入熔液重量1-2%的精煉劑，精煉15_20min后扒渣，調溫至725-745?，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2.2-2.8L/min通70%Ar+15%Cl2+15%SF6混合氣體除氣精煉15_20min，扒渣，靜置20-30min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675-695°C ； (2)將得到的鑄坯進行均勻化處理:以50-1001:/h升溫至220-260°C，保溫2_3h，再以150-2000C /h升溫至480-500°C，保溫10_15h，然后強風風冷至180_240°C，保溫l_2h，再以100-150°C /h升溫至360-420°C，保溫3_6h，空冷至室溫； (3)將均勻化后的鑄坯擠壓成型，擠壓溫度為490-51(TC，擠壓比為18-24:1，然后將擠出的型材進行固溶處理:在470-490°C下保溫0.5-lh，然后置于(20±5) V 5%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150-180°C下保溫5-10h，空冷至室溫，再在80-100°C下保溫15-20h，水冷至室溫，最后在120-140°C下保溫10_15h，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: 本專利技術通過優化合金成分，合理安排熱處理工藝，制得的鋁合金型材具有優異的綜合力學性能，抗拉強度≥450MPa，非比例延伸強度≥400MPa，可以顯著提高鋁合金實驗柜的安全性能，可用于制作物理實驗室用柜，無需再依賴進口材料，具有重要的經濟效益。【具體實施方式】實施例一種物理實驗柜用鋁合金型材，該合金按重量百分比組成為:Zn 4.2-5.4、Mg 1.8-2.6、Cu 0.15-0.35、Mn 0.3-0.7、Cr 0.05-0.25、Ti ( 0.15、Si 0.3-0.6、Fe ( 0.25、Zr 0.1-0.2、Cd 0.08-0.14、In 0.04-0.06、Sc 0.03-0.05、Er 0.025-0.045、Tm 0.01-0.02，余量為 Al。一種物理實驗柜用鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟: (1)按配方配比計算稱取爐料，取鋁錠、鋅錠加入熔化爐中加熱熔化，當熔液溫度達730°C時，依次加入Al-10wt%Mn中間合金、Al_2wt%Cr中間合金、Al-0.5wt%Cd中間合金，待其全部熔化后，調溫至740°C,加入Al-lwt%Zr中間合金、A1_0.3wt%In中間合金,攪拌30min后調溫至725°C，加入熔液重量1.5%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2.4L/min通70%Ar+15%Cl2+15%SF6混合氣體除氣精煉15min，扒渣，靜置30min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685°C ； (2)將得到的鑄坯進行均勻化處理:以80°C/h升溫至240°C，保溫3h，再以160°C /h升溫至495°C，保溫12h，然后強風風冷至180°C，保溫lh，再以120°C /h升溫至400°C，保溫5h，空冷至室溫； (3)將均勻化后的鑄坯擠壓成型，擠壓溫度為505°C，擠壓比為20:1，然后將擠出的型材進行固溶處理:在480°C下保溫lh，然后置于20°C 5%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160°C下保溫8h，空冷至室溫，再在90°C下保溫18h，水冷至室溫，最后在130°C下保溫12h，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35、氯化鈉20、氟鋁酸鈉15、氟化鈣5、硫酸鈉15、硝酸鈉6、鋁粉12、白云石24、硅灰石12、凹凸棒土 15 ；b、將白云石、硅灰石、凹凸棒土分別粉碎過80目篩，混合均勻后在1220°C下煅燒lh，水淬得破碎的顆粒，然后加水打漿制成濃度為50%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160°C，流化床料層溫度98°C，噴槍壓力0.25MPa，得粒徑為1.5mm的精煉劑。經檢驗，所得鋁合金型材的主要性能為:抗拉強度473MPa，非比例延伸強度421Pa，伸長率 14.9%。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種物理實驗柜用鋁合金型材，其特征在于，該合金按重量百分比組成為：Zn?4.2?5.4、Mg?1.8?2.6、Cu?0.15?0.35、Mn?0.3?0.7、Cr?0.05?0.25、Ti≤0.15、Si?0.3?0.6、Fe≤0.25、Zr?0.1?0.2、Cd?0.08?0.14、In?0.04?0.06、Sc?0.03?0.05、Er?0.025?0.045、Tm?0.01?0.02，余量為Al。
【技術特征摘要】
1.一種物理實驗柜用鋁合金型材，其特征在于，該合金按重量百分比組成為:Zn4.2-5.4,Mg 1.8-2.6,Cu 0.15-0.35,Mn 0.3-0.7,Cr 0.05-0.25,Ti ( 0.15,Si 0.3-0.6、Fe ( 0.25,Zr 0.1-0.2,Cd 0.08-0.14、In 0.04-0.06,Sc 0.03-0.05,Er 0.025-0.045,Tm0.01-0.02，余量為 Al。2.如權利要求1所述的一種物理實驗柜用鋁合金型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按配方配比計算稱取爐料，取鋁錠、鋅錠加入熔化爐中加熱熔化，當熔液溫度達720-740°C時，依次加入Al-10wt%Mn中間合金、Al_2wt%Cr中間合金、A1-0.5wt%Cd中間合金，待其全部熔化后，調溫至730-750°C，加入Al-lwt%Zr中間合金、A1-0.3wt%In中間合金，攪拌20-30min后調溫至715_735°C，加入熔液重量1-2%的精煉劑，精煉15_20min后扒渣，調溫至725-745?，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2.2-2.8L/min通70%Ar+15%Cl2+15%SF6混合氣體除氣精煉15_20min，扒渣，靜置20-30min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675-695°C ； (2)將得到的鑄坯進行均勻化處理:以50-1001:/h升溫至220-260°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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