本发明专利技术涉及一种生产高强度螺栓及螺母的超轻型铝合金型材及其制备方法，按质量百分数比该合金化学成分为：Si 0.60〜0.75%、Fe 0.15〜0.20%、Cu 0.05〜0.10%、Mn 0.10〜0.15%、Mg 0.80〜0.95%、Cr 0.08〜0.10%、B 0.05〜0.07%、Mo 0.01〜0.02%、Zn 0.05〜0.08%、Ti 0.05〜0.07%，余量为Al以及不可避免的杂质。本发明专利技术通过优化Si、Mg的含量。并添加了B、Ti、Cr、Mo、Mn等元素，相互协同作用，显著提高铝合金的机械性能，且机加工时具有较高的强度和耐热性，完全满足耐高压强螺栓及螺母材料的性能要求。
【技术实现步骤摘要】
一种生产高强度螺栓及螺母的超轻型铝合金型材及其制备方法
本专利技术属于铝合金新材料
，具体涉及一种生产高强度螺栓及螺母的超轻型铝合金型材及其制备方法。
技术介绍
铝合金属于轻质材料，通过改良合金比例和生产方法，其机械性能接近或超过优质钢，塑性好，易于加工，可制成各种形状型材，具有优良的机械性能和物理性能。铝合金型材广泛应用于船舶、航天装置、交通运输、机械制造、建筑装修、化学工业、电子产品等结构材料。近年来，对高强度耐高压强的螺栓及螺母机械性能和物理性能的要求越来越高，因此，急需开发一种高强度的螺栓及螺母超轻型铝合金型材，以满足铝合金螺栓及螺母材料的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生产高强度螺栓及螺母的超轻型铝合金型材及其制备方法，在保证铝合金高强度、机械性能的同时，提高材料的机加工性能。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种生产高强度螺栓及螺母的超轻型铝合金型材，由以下质量百分比的原料组成：Si0.60～0.75％、Fe0.15～0.20％、Cu0.05～0.10％、Mn0.10～0.15％、Mg0.80～0.95％、Cr0.08～0.10％、B0.05～0.07％、Mo0.01～0.02％、Zn0.05～0.08％、Ti0.05～0.07％，余量为Al以及不可避免的杂质。进一步，所述不可避免的杂质元素的质量百分比不大于0.1％。本专利技术的另一目的通过以下技术方案实现：上述铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：(1)按合金配方配比计算称取炉料，取铝锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达725-745℃时，依次加入铝硅中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝钼中间合金、铝锌中间合金和铝钛中间合金，搅拌均匀后继续升温至750-765℃，炉料全部熔化后，搅拌20-30min，使成分均匀，然后扒渣，调整温度至740-750℃，用氮气管通过氮气将精炼剂吹入至熔液面下进行精炼，精炼剂用量为熔液重量的1.6-2.0％，精炼18-25min后扒渣，静置12-18min，调整温度至715-735℃，搅拌8-12min后，取样分析，升温至725-740℃，即可出炉浇注，采用铝钛硼丝在线喂丝细化，每吨铝水按1.8-2KG铝钛硼丝用量速度喂丝，获得铝合金铸棒，冷却至150℃以下；(2)将步骤(1)得到的铝合金铸棒进行均质化处理，在均质炉中经470-490℃，均匀化处理保温时间7-10h；(3)将均质化处理的铝合金铸棒挤压成型，挤压模具加热至480～490℃，挤压温度为495-520℃，挤压速率为20-28m/min，然后将挤出的型材采用在线强水雾冷却淬火，获得铝合金型材；(4)将冷却后铝合金型材进行矫直和拉伸，在拉伸机200～350吨的拉力下进行冷拉伸压缩变形，纵向拉伸变形量为2-2.6％；(5)将拉伸后的铝合金型材进行二级时效处理：先在130-150℃下保温4-5h，然后空冷至室温停放20-24h，然后在195-200℃下保温2-3h，然后出炉空冷至室温即可。本专利技术的有益效果：本专利技术通过优化硅、镁的含量。并添加了硼、钛、铬、钼、锰等元素，相互协同作用，显著提高铝合金的机械性能，通过对铝合金型材拉伸且机加工时具有较高的强度和耐热性，完全满足耐高压强螺栓及螺母材料的性能要求。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。一种用于生产高强度的螺栓及螺母超轻型铝合金型材，该铝合金型材包括如下重量百分比的组分为：Si0.60～0.75％、Fe0.15～0.20％、Cu0.05～0.10％、Mn0.10～0.15％、Mg0.80～0.95％、Cr0.08～0.10％、B0.05～0.07％、Mo0.01～0.02％、Zn0.05～0.08％、Ti0.05～0.07％，余量为A1。该铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：(1)按合金配方配比计算称取炉料，取铝锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达725-745℃时，依次加入铝硅中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝钼中间合金、铝锌中间合金和铝钛中间合金，搅拌均匀后继续升温至750-765℃，炉料全部熔化后，搅拌20-30min，使成分均匀,然后扒渣，调整温度至740-750℃，用氮气管通过氮气将精炼剂吹入至熔液面下进行精炼，精炼剂用量为熔液重量的1.6-2.0％，精炼18-25min后扒渣，静置12-18min，调整温度至715-735℃，搅拌8-12min后，取样分析，升温至725-740℃，即可出炉浇注，采用铝钛硼丝在线喂丝细化，每吨铝水按1.8-2KG铝钛硼丝用量速度喂丝，获得铝合金铸棒，冷却至150℃以下。(2)将步骤(1)得到的铝合金铸棒进行均质化处理，在均质炉中经470-490℃，均匀化处理保温时间7-10h。(3)将均质化处理的铝合金铸棒挤压成型，挤压模具加热至480～490℃，挤压温度为495-520℃，挤压速率为20-28m/min，然后将挤出的型材采用在线强水雾冷却淬火，获得铝合金型材。(4)将冷却后铝合金型材进行矫直和拉伸，在拉伸机200～350吨的拉力下进行冷拉伸压缩变形，纵向拉伸变形量为2-2.6％。(5)将拉伸后的铝合金型材进行二级时效处理：先在130-150℃下保温4-5h，然后空冷至室温停放20-24h，然后在195-200℃下保温2-3h，然后出炉空冷至室温。经检验，所得铝合金型材的主要性能为：抗拉强度407MPa，屈服强度296MPa，伸长率9.8％、机加工性能非常好，解决了在螺纹项部的毛刺、裂纹出现。本专利技术通过优化硅、镁的含量。并添加了硼、钛、铬、钼、锰等元素，相互协同作用，显著提高铝合金的机械性能，通过对铝合金型材拉伸且机加工时具有较高的强度和耐热性，完全满足耐高压强螺栓及螺母材料的性能要求。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于生产高强度的螺栓及螺母超轻型铝合金型材，其特征在于，所述的铝合金型材包括如下重量百分比的组分为：Si 0.60〜0.75%、Fe 0.15〜0.20%、Cu 0.05〜0.10%、Mn 0.10〜0.15%、Mg 0.80〜0.95%、Cr 0.08〜0.10%、B 0.05〜0.07%、Mo 0.01〜0.02%、Zn0.05〜0.08%、Ti 0.05〜0.07%，余量为Al以及不可避免的杂质。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于生产高强度的螺栓及螺母超轻型铝合金型材，其特征在于，所述的铝合金型材包括如下重量百分比的组分为：Si0.60〜0.75%、Fe0.15〜0.20%、Cu0.05〜0.10%、Mn0.10〜0.15%、Mg0.80〜0.95%、Cr0.08〜0.10%、B0.05〜0.07%、Mo0.01〜0.02%、Zn0.05〜0.08%、Ti0.05〜0.07%，余量为Al以及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种用于生产高强度的螺栓及螺母超轻型铝合金型材，其特征在于，所述不可避免的杂质元素的质量百分比不大于0.1%。
3.如权利要求1-2任一项所述的铝合金型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按合金配方配比计算称取炉料，取铝锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达725-745℃时，依次加入铝硅中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝钼中间合金、铝锌中间合金和铝钛中间合金，搅拌均匀后继续升温至750-765℃，炉料全部熔化后，搅拌20-30min，使成分均匀,然后扒渣，调整温度至...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧群林，刘书君，
申请(专利权)人：凯米特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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