一种6系集装箱铝合金型材制造方法技术

本发明专利技术提供一种6系集装箱铝合金型材制造方法，属于铝合金技术领域，铝合金型材是由以下质量百分数组分制备：Mg：0.7‑1.6%、Fe：0.08‑0.17%、Mn：0.82‑1.6%、Cr：5.8‑8.7%、Zn：0.05‑0.22%、Be：0.06‑0.13%、Si＜0.0001%、

【技术实现步骤摘要】
一种6系集装箱铝合金型材制造方法
本专利技术属于铝合金
，具体为一种6系集装箱铝合金型材制造方法。
技术介绍
铝合金材料不仅具有纯铝的质量轻的优点，而且还因为添加多种金属元素而具备优于纯铝材料的力学性能和强度。铝合金材料制备出的集装箱由于质量轻所以能够有效提高运输效率，降低成本。但是现有铝合金型材由于铝合金型材内部存在裂缝和坍塌，这些裂缝和坍塌会导致型材的力学性能和强度较低；铝合金型材内部的合金颗粒较粗，这些较粗的合金颗粒出现在合金表面时更容易被酸性物质或者碱性物质腐蚀；此外现有铝合金型材在铸造过程中还会产生参与应力，这些参与应力会加速铝合金型材损坏，影响铝合金的使用寿命。同时，作为特种集装箱而言，尤其在制备航海用集装箱材料时，长期存在于露天海上的环境，更容易造成铝合金材质的腐蚀，且在集装箱装备高密度物品时候，对铝合金材料的强度的要求更高。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供一种6系集装箱铝合金型材制造方法，以解决上述技术问题。一种6系铝合金型材，所述铝合金型材是由以下质量百分数组分制备：Mg：0.7-1.6%、Fe：0.08-0.17%、Mn：0.82-1.6%、Cr：5.8-8.7%、Zn：0.05-0.22%、Be：0.06-0.13%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.35-0.55%、Zr：0.36-0.56%、Ti：1.8-3.5%，余量为Al。一种6系铝合金型材制备方法，所述制造方法包括以下步骤：步骤一、向熔炼炉内部加入纯的铝液，铝液占总熔融金属溶液质量比为45%-50%，然后按照比例要求补充添加金属原料，并且将金属原料按照以下顺序逐个放入熔炼炉：纯铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完全融化后，再加入新的金属块；保持熔炼炉中温度在730℃-750℃熔炼5-7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后高速搅拌20-30min，接着静置45-65min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1-2h，接着取样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液总质量的0.15-0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.35-0.45m3，精炼温度为720-740℃，静置20-30min即可进行浇筑；步骤二、在铸锭模具涂抹润滑剂，接着预热模具至温度为200-300℃，接着铝合金液在温度倒入模具铸锭，添加结晶剂，冷却至490℃-500℃，铸造成铝合金铸锭，工具模温为460-480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处切掉；步骤三、将铝合金铸锻放入热炉中，加热升温至铝合金铸锭温度为280℃-300℃，保温8-12h，炉冷至155-165℃，接着采用风冷至常温；步骤四、将经过热处理的铝合金铸锻送入热轧机中，进行＞25道次轧制；第一次到第十次下压率为5-9%，轧制速率为1.5-2.5m/s，第十一次到第20次下压率为15-20%，轧制速率为2.3-3.5m/s；剩余轧制下压率为25-30%，轧制速率为3.5-5.0m/s，最终轧制成厚度为20-25mm的胚料，轧制温度为450-480℃；步骤五、将经过步骤四热轧处理后的胚料化学铣切，化学铣切具体操作如下：测量胚料的肋条尺寸和实际零件的肋条尺寸，根据测量结果计算化铣厚度；化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用200-225g/L氢氧化钾、15-28g/L硫化钾、125-135g/L硫酸铵、85-95g/L三羟乙基胺，其余是水，将化学铣切液加热至75-80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣切定位，降低化铣误差。作为本专利技术的一种优选技术方案，上述步骤一保持熔炼炉中温度在745℃-750℃熔炼5-7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后高速搅拌20-30min，接着静置50-60min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1-2h，接着取样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液总质量的0.18-0.22%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.38-0.42m3，精炼温度为725-735℃，静置20-30min即可进行浇筑。作为本专利技术的一种优选技术方案，上述步骤三中铸锻切割后产生的边角料集中送回步骤一中回收利用，所述步骤四和步骤五中产生的不合格工件作为废料返回步骤一熔炼。作为本专利技术的一种优选技术方案，上述步骤三中将经过热处理的铝合金铸锻送入热轧机中，进行25-30道次轧制；第一次到第十次下压率为6-7%，轧制速率为1.7-2.3m/s，第十一次到第20次下压率为17-19%，轧制速率为2.6-3.3m/s；剩余轧制下压率为27-28%，轧制速率为3.6-4.0m/s，最终轧制成厚度为20-25mm的胚料，轧制温度为450-480℃。作为本专利技术的一种优选技术方案，上述铝合金型材是由以下质量百分数组分制备：Mg：0.8-1.5%、Fe：0.09-0.16%、Mn：0.83-1.5%、Cr：5.9-8.6%、Zn：0.06-0.21%、Be：0.07-0.12%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.36-0.54%、Zr：0.38-0.50%、Ti：1.9-3.2%，余量为Al。作为本专利技术的一种优选技术方案，上述步骤五中化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用210-220g/L氢氧化钾、16-26g/L硫化钾、130-132g/L硫酸铵、86-93g/L三羟乙基胺，其余是水。作为本专利技术的一种优选技术方案，上述步骤一种浇筑时需要注意浇筑速率先缓慢后再逐渐加速。作为本专利技术的一种优选技术方案，上述步骤一中待废料添加并且融化后，向熔炼炉中撒入打渣剂，高速搅拌10-15min，再静置25-30min，打捞起溶液上层的浮渣，再接着将剩余金属原料一一添加进熔炼炉。作为本专利技术的一种优选技术方案，上述步骤二中润滑剂为不含石墨的水和基润滑剂。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1.本专利技术提供的铝合金型材，通过添加稀土元素铕和元素锆，并且通过调和铕和锆的质量比，能够细化铝合金内部和表面的晶粒，使得铝合金型材内部晶粒更加均匀，提高合金的机械强度；元素铕还能够占有铝合金型材表面的元素空缺位置，提高铝合金型材的耐酸和耐腐蚀性能。此外元素铕能够有效防止Al-Mg-Zn晶粒中的Mg、Zn粒子的迁移，即添加元素铕能够抑制晶粒变形，所以能够长时间保持铝合金型材的晶粒结构，即确保铝合金型材长时间使用后依旧具备良好的力学性能和耐腐蚀性能。2.本专利技术通过处理工艺中热轧工艺中，热轧初期，采取较小的热轧速率和下压率控制在5%-9%，铝合金铸锭热轧变形缓慢，能够让铝合金缓慢从热脆性状态过渡至加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种6系铝合金型材，其特征在于，所述铝合金型材是由以下质量百分数组分制备：Mg：0.7-1.6%、Fe：0.08-0.17%、Mn：0.82-1.6%、Cr：5.8-8.7%、Zn：0.05-0.22%、Be：0.06-0.13%、Si＜0.0001%、

【技术特征摘要】
1.一种6系铝合金型材，其特征在于，所述铝合金型材是由以下质量百分数组分制备：Mg：0.7-1.6%、Fe：0.08-0.17%、Mn：0.82-1.6%、Cr：5.8-8.7%、Zn：0.05-0.22%、Be：0.06-0.13%、Si＜0.0001%、Cu＜0.0001%、Eu：0.35-0.55%、Zr：0.36-0.56%、Ti：1.8-3.5%，余量为Al。


2.根据权利要求1所述的6系集装箱铝合金型材制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：
步骤一、向熔炼炉内部加入纯的铝液，铝液占总熔融金属溶液质量比为45%-50%，然后按照比例要求补充添加金属原料，并且将金属原料按照以下顺序逐个放入熔炼炉：纯铝锭、边角料、废料、铜、锆、锌、钛、镁、铁、锰、铬、铍和铕；每次都等前一步加入的金属块完全融化后，再加入新的金属块；保持熔炼炉中温度在730℃-750℃熔炼5-7h；熔炼结束后向溶液中撒入打渣剂，然后高速搅拌20-30min，接着静置45-65min，接着除去金属溶液上层的浮渣，静置1-2h，接着取样分析并且根据分析结果补料使得金属熔融液中各组分符合要求；接着将铝液泵入静置炉内静置除气，精炼除气具体操作为采用六氯乙烷作为精炼剂，六氯乙烷添加量为金属溶液总质量的0.15-0.25%，采取工业氮气作为引导气体，每吨铝合金溶液工业氮气用量为0.35-0.45m3，精炼温度为720-740℃，静置20-30min即可进行浇筑；
步骤二、在铸锭模具涂抹润滑剂，接着预热模具至温度为200-300℃，接着铝合金液在温度倒入模具铸锭，添加结晶剂，冷却至490℃-500℃，铸造成铝合金铸锭，工具模温为460-480℃，铸造出口温度＞500℃，压余为70mm；将铸锻不规则连接处切掉；
步骤三、将铝合金铸锻放入热炉中，加热升温至铝合金铸锭温度为280℃-300℃，保温8-12h，炉冷至155-165℃，接着采用风冷至常温；
步骤四、将经过热处理的铝合金铸锻送入热轧机中，进行＞25道次轧制；第一次到第十次下压率为5-9%，轧制速率为1.5-2.5m/s，第十一次到第20次下压率为15-20%，轧制速率为2.3-3.5m/s；剩余轧制下压率为25-30%，轧制速率为3.5-5.0m/s，最终轧制成厚度为20-25mm的胚料，轧制温度为450-480℃；
步骤五、将经过步骤四热轧处理后的胚料化学铣切，化学铣切具体操作如下：测量胚料的肋条尺寸和实际零件的肋条尺寸，根据测量结果计算化铣厚度；化学铣切液由以下质量浓度组分制备：采用200-225g/L氢氧化钾、15-28g/L硫化钾、125-135g/L硫酸铵、85-95g/L三羟乙基胺，其余是水，将化学铣切液加热至75-80℃，经测量化铣后表面粗糙度小于2.5μm时即可结束化铣，采用定位孔进行化学铣切定位，降低化铣误差。

【专利技术属性】
技术研发人员：冯永平，黄铁明，黄铁兴，张建雷，池海涛，
申请(专利权)人：福建祥鑫股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35