一種鋁合金精密模板的熱處理方法技術

本發明專利技術公開了一種鋁合金精密模板的熱處理方法，所述的鋁合金精密鑄造板配料的爐料中成分重量百分比為：Mg3.8～5.8%、Mn0.18～0.8%、Cr≤0.2%、Fe≤0.30%、Si≤0.29%、Ti≤0.13%、Cu≤0.12%，其他單個元素含量≤0.03%，余量為Al質量百分比。所述的熱處理方法包括配料、熔煉、精煉、半連續鑄造、熱處理。該方法精簡了生產工序，縮短了生產周期、降低了生產成本、組織細小均一、內應力極低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及有色金屬生產的
，尤其是一種鋁合金精密模板的熱處理方法。
技術介紹
鋁合金精密模板是一種鑄造后不需熱軋，只經過熱處理就應用的一類鋁合金產品，目前，公知的鋁合金精密模板是食品機械、印刷機械、電子設備（芯片制造設備）、醫療器械汽車工業制造工模具與工裝的理想材料，有著相當大的市場潛力，屬于新材料領域。與鋼相比，鋁合金精密鑄造板的優勢表現在：（1）密度小，鋁材的密度僅為鋼材的三分之一左右，因而鋁合金更適于當前工業領域輕量化要求；（2）熱導率高，鋁合金的熱導率約為鋼的4倍，在加工過程中可顯著縮短冷卻周期，不用設置復雜的冷卻系統；（3）可切削性優異，鋁合金的切削速度可達鋼材料的快4倍，可進行高速切削，顯著縮短制造周期，降低切削刀具的磨損，因而可顯著降低生產成本；（4）電導率大，鋁合金的電導率比鋼材的大9倍，這對于放電加工模具極為有利，加工時間僅相當于放電加工鋼模具的1/4～1/5，因此，制造成本可大幅下降。
技術實現思路
本專利技術目的在于，針對上述問題，提供一種鋁合金精密模板的熱處理方法，通過熔鑄、低溫長時均勻化熱處理工藝，制造出鋁合金精密模板。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：包括下述幾個步驟：第一步：（1）鑄造：將優化計算好的鋁錠，Mn、Cr中間合金投入熔煉爐中，配料按Mg3.8～5.8%、Mn0.18～0.8%、Cr<0.2%、Fe<0.3%、Si<0.29%、Ti<0.13%、Cu<0.12%，其他單個元素含量≤0.03%，余量為Al質量百分比的方式進行配比；（2）熔煉：待鋁錠完全熔化后在投入純鎂錠，投入鎂錠后，進行充分電磁攪拌、扒渣，在爐前取樣分析進行成分調整，熔煉保溫溫度為680～720℃，熔煉時間小于8h；（3）精煉：a.將熔體轉入保溫爐，通入氯氣+氬氣混合氣體進行精煉，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總量的2～25%，精煉溫度為700～720℃，精煉時間小于2h；b.靜置<4h；c.在線除氣、除渣：在除氣裝置中通入氯氣+氬氣混合氣體進行除氣，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總量的2～25%，過濾裝置使用30ppi過濾板進行過濾除渣；采用直接水冷半連續鑄造的工序制造出所需的鋁合金精密模板扁錠，鑄造溫度為660～695℃，冷卻水流量為100m3/hr，鑄造速度為30mm/min，結晶器金屬液位40mm；第二步：熱處理；其特征在于：在所述的第二步熱處理中鑄造出鋁合金精密模板扁錠裝進熱處理爐里進行低溫長時均勻化熱處理，升溫速率為20～100℃/h，料溫保溫溫度為300～600℃，保溫時間為12～60h。本專利技術的有益效果是：精簡了生產工序，縮短了生產周期、降低了生產成本、組織細小均一、內應力極低。具體實施方式實施例1：本例的一種鋁合金精密模板的熱處理方法，包括下述幾個步驟：第一步：鑄造，將優化計算好的鋁錠，Mn、Cr中間合金投入熔煉爐中，配料按Mg3.8%、Mn0.18%、Cr<0.2%、Fe<0.3%、Si<0.29%、Ti<0.13%、Cu<0.12%，其他單個元素含量≤0.03%，余量為Al重量百分比的方式進行配比。待鋁錠完全熔化后在投入純鎂錠；投入鎂錠后，進行充分電磁攪拌、扒渣，在爐前取樣分析進行成分調整，熔煉保溫溫度為680℃，熔煉時間小于8h；精煉，a.將熔體轉入保溫爐，通入氯氣+氬氣混合氣體進行精煉，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總量的2%，精煉溫度為700℃，精煉時間小于2h；b.靜置<4h；c.在線除氣、除渣：在除氣裝置中通入氯氣+氬氣混合氣體進行除氣，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總量的2%，過濾裝置使用30ppi過濾板進行過濾除渣；采用直接水冷半連續鑄造的鋁合金精密模板扁錠，鑄造溫度為660℃，冷卻水流量為100m3/hr，鑄造速度為30mm/min，結晶器金屬液位40mm；第二步：熱處理，鑄造出鋁合金精密模板扁錠裝進熱處理爐，進行低溫長時均勻化熱處理，升溫速率為20℃/h，料溫保溫溫度為300℃，保溫時間為12h。實施例2：本例的一種鋁合金精密模板的熱處理方法，包括下述幾個步驟：第一步：鑄造，將優化計算好的鋁錠，Mn、Cr中間合金投入熔煉爐中，配料按Mg4.5%、Mn0.49%、Cr<0.2%、Fe<0.3%、Si<0.29%、Ti<0.13%、Cu<0.12%，其他單個元素含量≤0.03%，余量為Al重量百分比的方式進行配比。待鋁錠完全熔化后在投入純鎂錠，投入鎂錠后，進行充分電磁攪拌、扒渣，在爐前取樣分析進行成分調整，熔煉保溫溫度為700℃，熔煉時間小于8h；精煉，a.將熔體轉入保溫爐中通入氯氣+氬氣混合氣體進行精煉，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總量的13.5%，精煉溫度為710℃，精煉時間小于2h；b.靜置<4h；c.在線除氣、除渣：在除氣裝置中通入氯氣+氬氣混合氣體進行除氣，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總量的13.5%，過濾裝置使用30ppi過濾板進行過濾除渣；采用直接水冷半連續鑄造的鋁合金精密模板扁錠，鑄造溫度為677.5℃，冷卻水流量為220m3/hr，鑄造速度為35mm/min，結晶器金屬液位65mm；第二步：熱處理，鑄造出鋁合金精密模板扁錠裝進熱處理爐，進行低溫長時均勻化熱處理，升溫速率為40℃/h，料溫保溫溫度為450℃，保溫時間為36h。實施例3：本例的一種鋁合金精密模板的熱處理方法，包括下述幾個步驟：第一步：鑄造，將優化計算好的鋁錠，Mn、Cr中間合金投入熔煉爐中，配料按Mg5.8%、Mn0.8%、Cr<0.32、Fe<0.3%、Si<0.29%、Ti<0.13%、Cu<0.12%，其他單個元素含量≤0.03%，余量為Al重量百分比的方式進行配比。待鋁錠完全熔化后在投入純鎂錠；投入鎂錠后，進行充分電磁攪拌、扒渣，在爐前取樣分析進行成分調整，熔煉保溫溫度為720℃，熔煉時間小于8h；精煉，a.將熔體轉入保溫爐中通入氯氣+氬氣混合氣體進行精煉，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總量的25%，精煉溫度為720℃，精煉時間小于2h；b.靜置<4h；c.在線除氣、除渣：在除氣裝置中通入氯氣+氬氣混合氣體進行除氣，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總量的25%，過濾裝置使用40ppi過濾板進行過濾除渣；采用直接水冷半連續鑄造的鋁合金精密模板扁錠，鑄造溫度為695℃，冷卻水流量為330m3/hr，鑄造速度為60mm/min，結晶器金屬液位85mm；第二步：熱處理，鑄造出鋁合金精密模板扁錠裝進熱處理爐，進行長時均勻化熱處理，升溫速率為60℃/h，料溫保溫溫度為600℃，保溫時間為60h。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋁合金精密模板的熱處理方法，包括下述幾個步驟：第一步：（1）鑄造：將優化計算好的鋁錠，Mn、Cr中間合金投入熔煉爐中，配料按Mg3.8～5.8%、Mn0.18～0.8%、Cr<0.2%、Fe<0.3%、Si<0.29%、Ti<0.13%、Cu<0.12%，其他單個元素含量≤0.03%，余量為Al質量百分比的方式進行配比；（2）熔煉：待鋁錠完全熔化后在投入純鎂錠，投入鎂錠后，進行充分電磁攪拌、扒渣，在爐前取樣分析進行成分調整，熔煉保溫溫度為680～720℃，熔煉時間小于8h；（3）精煉：a.將熔體轉入保溫爐，通入氯氣+氬氣混合氣體進行精煉，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總量的2～25%，精煉溫度為700～720℃，精煉時間小于2h；b.靜置<4h；c.在線除氣、除渣：在除氣裝置中通入氯氣+氬氣混合氣體進行除氣，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總量的2～25%，過濾裝置使用30ppi過濾板進行過濾除渣；采用直接水冷半連續鑄造的工序制造出所需的鋁合金精密模板扁錠，鑄造溫度為660～695℃，冷卻水流量為100m3/hr，鑄造速度為30mm/min，結晶器金屬液位40mm；第二步：熱處理，其特征在于：在所述的第二步熱處理中鑄造出鋁合金精密模板扁錠裝進熱處理爐里進行低溫長時均勻化熱處理，升溫速率為20～100℃/h，料溫保溫溫度為300～600℃，保溫時間為12～60h。...

【技術特征摘要】
1.一種鋁合金精密模板的熱處理方法，包括下述幾個步驟：第一步：（1）鑄造：將優化計算好的鋁錠，Mn、Cr中間合金投入熔煉爐中，配料按Mg3.8～5.8%、Mn0.18～0.8%、Cr<0.2%、Fe<0.3%、Si<0.29%、Ti<0.13%、Cu<0.12%，其他單個元素含量≤0.03%，余量為Al質量百分比的方式進行配比；（2）熔煉：待鋁錠完全熔化后在投入純鎂錠，投入鎂錠后，進行充分電磁攪拌、扒渣，在爐前取樣分析進行成分調整，熔煉保溫溫度為680～720℃，熔煉時間小于8h；（3）精煉：a.將熔體轉入保溫爐，通入氯氣+氬氣混合氣體進行精煉，氯氣占氬氣和氯氣混合氣體總...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭子民，
申請(專利權)人：廣西大學，
類型：發明
國別省市：廣西;45