一種輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法，包括如下步驟：(1)投料前大清爐，熔化；(2)精煉，靜置，除氣，過濾和均質；(3)擠壓，淬火前裝筐，淬火；(4)時效。本發明專利技術的制備方法避免了鑄錠因氣體含量高而產生氣孔、疏松等缺陷，抑制了粗大晶粒的形成，消除型材內應力及裂紋產生的可能性；由本發明專利技術方法制備的鋁型材具有可以滿足高強高熱的使用要求的優點。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了，包括如下步驟：(1)投料前大清爐，熔化；(2)精煉，靜置，除氣，過濾和均質；(3)擠壓，淬火前裝筐，淬火；(4)時效。本專利技術的制備方法避免了鑄錠因氣體含量高而產生氣孔、疏松等缺陷，抑制了粗大晶粒的形成，消除型材內應力及裂紋產生的可能性；由本專利技術方法制備的鋁型材具有可以滿足高強高熱的使用要求的優點。【專利說明】
本專利技術涉及一種鋁型材的制備方法，尤其是涉及一種輪胎模用超寬、超厚鋁型材 制備方法。
技術介紹
為保證輪胎模具高強高熱的使用要求，國際上對其探傷級別有著明確的要求（必 須達到AA級，單個平底孔直徑不大于1. 2mm ;多個缺陷每個缺陷當量不大于0. 8mm)。而鋁 合金化強度、組織差異、晶粒均勻性等將直接影響探傷結果。目前可采用的探傷檢測方法 有：X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷等。6061型鋁型材是以鎂和 硅為主要合金元素并含有鋅、鈦和鐵等金屬元素的鋁型材，屬于熱處理可強化鋁型材。為使 其滿足高強高熱的使用要求，專利技術一種輪胎模用（超寬、超厚）鋁型材是必要的。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種滿足高強高熱使用要求，輪胎模用超寬、超 厚鋁型材的制備方法。 ，其中，包括如下步驟： (1)投料前大清爐，熔化； (2)精煉，靜置，除氣，過濾和均質； (3)擠壓，淬火前裝筐，淬火：將均質完成的鋁液進行擠壓，所述擠壓過程為：使用 100MN擠壓機進行擠壓，模溫440-450°C，棒溫425-435°C，擠壓速度1. 5m/min，風冷至室溫； 將擠壓后的型材進行懸掛式裝筐：在距所述型材前端30-50cm處鉆Φ53的吊裝孔，所述吊 裝孔在所述型材寬度的中間位置，將吊具固定在所述吊裝孔上，將所述型材吊起進行淬火， 每爐的淬火噸位在3噸，淬火數量為6支長度為11m的型材； (4)時效。 本專利技術所述輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法，其中，步驟（1)具體包括如下 步驟： 采用蓄熱式熔煉爐，投料前撒入l〇kg以上清渣劑，將爐溫升至800°C后，保溫 3_5min，用大鏟將渣線、爐壁、爐底的浮渣鏟下，并用鐵耙一并將剩余鋁液徹底清除爐外，然 后將金屬原料依次投入熔煉爐中進行熔化，所述熔化過程為將所述金屬原料按照先加入小 塊或薄片廢料，其次加入大塊料，錯娃、錯銅、錯絡合金的順序依次加入，爐料完全融化后， 再投入鎂錠，當金屬原料全部熔化后，在鋁液表面撒上打渣劑進行除渣，待渣鋁分離后，人 工攪拌或開動永磁攪拌。 本專利技術所述輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法，其中，步驟（2)具體包括如下 步驟： 用氬氣將無鈉精煉劑噴入熔煉爐中進行第一次精煉，精煉溫度為720-740°C，精煉 時間為20m/min，精煉時氣泡高度在100 mm以下，打開氬氣閥開關，將精煉管插入到爐膛中 心部位，觀察氣泡高度，并調整氬氣壓力，保證氣泡高度在100mm以下，第一次精煉后轉入 靜置爐，進行第二次精煉，精煉方法與第一次精煉相同，然后將覆蓋劑均勻撒在鋁液表面， 進行靜置； 除氣和過濾過程：石墨轉子速度>350r/min，氦氣流量>15L/min，通過石墨轉子將 氬氣打碎，均勻地分布于流動的鋁液中，排除氫氣；除氣后進行過濾，所述過濾為過濾前級 30PPi，后級 40PPi。 本專利技術所述輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法，其中，步驟（4)具體包括如下 步驟： 將淬火完成的型材在25m時效爐內時效，時效溫度175°C，保溫13h，保溫結束后逐 漸冷卻至室溫。 本專利技術中未詳細寫出的的步驟為6061型材制備過程中的常規技術。 本專利技術與現有技術的不同之處在于： 在線工序，使石墨轉子速度大于350r/min，氦氣流量大于15L/min,通過石墨轉子 將氬氣打碎，均勻地分布于流動的鋁熔中，利用分壓差原理，充分使鋁熔中的氫氣排除，以 最大限度減少鋁熔體中的氫含量，減少和杜絕產品中產生氣孔、疏松、夾渣等缺陷，從而提 高型材的質量。 為了進一步凈化鋁熔體，在鑄造前端安裝二級過濾：前級30PPi，后級40PPi ;更 有效地過濾掉熔體中的夾雜,使鑄錠更純潔，提高后續生產型材內部質量。 模具溫度由450-480°C降低至440-450°C，擠壓溫度由420-460°C降低至 425-435 °C，提高了產品表面和內部質量。 經過溫度為525°C，保溫時間為4h，的淬火處理發現過飽和固溶體中，溶質銅原子 分布不均勻，晶格畸變比較大。而降低淬火溫度、延長保溫時間、冷卻速度保證在30s內時 強化相充分熔解，保證了充分的固熔度，過飽和固溶體中，溶質銅原子分布比較均勻，而且 晶格畸變不大，故強度、硬度、塑性等基本未變。 時效參數的對比：保溫時間由ll_12h，增加為13h，經過保溫時間的增加保持了 Θ 相與固溶體的晶格結構與關系，也大大減少了其的畸變程度，強度、硬度也明顯升高。 傳統的堆疊裝筐方式為本領域所常用，而此種型材不論長度還是厚度都無需采用 其它工藝方法，也是產值比較高，成本比較低的一種工藝方法。而此次我們經過試驗驗證此 種方法需產值比高，但堆疊的裝筐方式型材與型材之間通風及透氣性較差，溫度流通不均 勻，使過飽和固溶體內的銅原子不能夠充分、均勻地析出，使材料性能不均勻。而我們采取 的懸掛式裝筐方式保證了型材與型材之間通風及透氣性，使溫度流通的更加均勻，提高了 冷卻速度，縮短了晶粒的長大時間，使過飽和固溶體內的銅原子充分、均勻地析出，從而保 證了淬火的均勻性。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本專利技術方法制備的輪胎模用超寬、超厚鋁型材的晶粒度照片。 【具體實施方式】 實施例1 -種輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法，具體包括如下步驟： (1)投料前大清爐，熔化：采用蓄熱式熔煉爐，投料前撒入10kg以上清渣劑，將爐 溫升至800°C后，保溫3-5min，用大鏟將渣線、爐壁、爐底的浮渣鏟下，并用鐵耙一并將剩余 鋁液徹底清除爐外，然后將原材料依次投入熔煉爐中進行熔化，所述熔化過程為將原料按 照先加入小塊或薄片廢料，其次加入棒頭等大塊料，鋁硅、鋁銅、鋁鉻合金隨投爐料的順序 依次加入，爐料完全融化后，再依次投入鎂錠，當物料全部熔化后，在鋁液表面撒上打渣劑 進行除渣，待渣鋁分離后，人工攪拌或開動永磁攪拌； (2)精煉，靜置，除氣，過濾和均質：用氬氣將無鈉精煉劑噴入熔煉爐中進行第一 次精煉，精煉溫度為720-740°C，精煉時間為20m/min，精煉時氣泡高度在100 mm以下，打開 氬氣閥開關，將精煉管插入到爐膛中心部位，觀察氣泡高度，并調整氬氣壓力，保證氣泡高 度在100mm以下，第一次人工精煉后轉入靜置爐，進行第二次精煉，精煉方法與第一次精煉 相同，然后將覆蓋劑均勻撒在鋁液表面，進行靜置；靜置后進行除氣，除氣過程中石墨轉子 速度>350r/min，氬氣流量>15L/min，通過石墨轉子將氬氣打碎，均勻地分布于流動的鋁液 中，排除氫氣；除氣后進行過濾，所述過濾為過濾前級30PPi,后級40PPi,過濾后進行均質； (3)擠壓，淬火前裝筐，淬火：將靜置完成的鋁本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輪胎模用超寬、超厚鋁型材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)投料前大清爐，熔化；(2)精煉，靜置，除氣、過濾和均質；(3)擠壓，淬火前裝筐，淬火：將均質完成的鋁液進行擠壓，所述擠壓過程為：使用100MN擠壓機進行擠壓，模溫440?450℃，棒溫425?435℃，擠壓速度1.5m/min，風冷至室溫；將擠壓后的型材進行懸掛式裝筐：在距所述型材前端30?50cm處鉆φ53的吊裝孔，所述吊裝孔在所述型材寬度的中間位置，將吊具固定在所述吊裝孔上，將所述型材吊起進行淬火，每爐的淬火噸位在3噸，淬火數量為6支長度為11m的型材；(4)時效。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張培良，蘇振佳，王明坤，孫文超，李英，
申請(專利權)人：龍口市叢林鋁材有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37