高強度鋁合金桿制備

高強度鋁合金桿制備高強度鋁合金采用三步法制桿，即先鑄成線錠、進而熱軋成桿、然后進行固溶化熱處理和淬火，現在各國均采用一步法經連鑄連軋一個過程獲得要求的高強度鋁合金桿。用連鑄連軋法制桿，其裝備實際上對制造鋁桿或高強度、中強度鋁合金桿或耐熱鋁合金或鋁鎂合金桿等都是通用的，工藝過程也是差不多的，只是在材料配方和工藝上有不同而已。Al-Mg-Si合金生產工藝流程一、合金成分配比0.5重量％Mg、0.5重量%Si和加入適量的Ce或La為主的混合稀土金屬，稀土的加入一般可起到微合金花的作用，一定的除氫、精煉凈化的作用、細化晶粒、變質的作用，還有提高導電率的作用。二、熔鑄工藝參數熔煉溫度：不大于760°C精煉溫度：730-740C保溫靜置溫度：720-730C出爐溫度：720-730C出錠溫度：約500C精煉劑加入量：爐料量0.3-0.4%保溫靜置時間：約40分鐘氮氣用量：約2-3Nm3/h澆鑄速度：為純鋁澆鑄的80-90%澆鑄冷卻水：進水溫度：不小于30水壓：不小于3帕冷卻水用量（較純鋁為少）內冷水約35M3/h外冷水約15M3/h三、工藝參數及鋁合金桿性能鑄錠進軋溫度：470C桿終軋溫度：360r以上經水冷后桿溫：100°C以下軋制乳化液溫度：＞60C冷卻水壓：＜3泊壓縮空氣壓力：＜4Kg/cm2四、人工時效處理人工時效是決定高強度鋁合金線的關鍵，時效溫度和時間取決于合金的成分、加工變形成都及拉線所用的設備類型等因素。人工時效加熱溫度范圍比較窄，故生產時力求加熱均勻。為此爐內各點溫度差要求為±3C。人工時效控制時效溫度約155C±3C時效時間3.5-4小時五、各步驟的控制要點5.1鋁合金的熔煉首先要求熔化爐容量大、熔速快并能連續(xù)熔化供應，鋁合金配比容易控制，加入方法簡便易操作，能滿足連鑄連軋鋁合金桿生產線的需要。保溫爐對爐溫的控制有嚴格的要求，測溫儀表要準確耐用，溫控快捷方便。鋁合金在熔煉過程中，由于要進行很多工藝過程的處理，因此，它的熔煉溫度要比普鋁高一些，快速熔化爐的熔化速度要求達5t/h以上，要給保溫爐留出足夠的時間進行鋁合金搭配、快速分析、精煉及靜置處理。5.2鋁合金的配比控制恰當合適的鋁鎂硅配比，是決定鋁合金桿質量好壞的關鍵。鋁-鎂-硅系合金沒有三元化合物，只有兩個二元化合物，即Mg2Si和Mg2Al3。從強化效果考慮，鋁合金中硅的含量應過剩一些。223Mg、Si元素在鋁合金中形成穩(wěn)定的Mg2Si強化金相結構，尤其不得使Si元素游離在鋁合金中。所以，鋁鎂硅合金的關鍵技術就是一個Mg、Si加入量的配比控制問題。而鎂是一種遇高溫就會燃燒的金屬，所以最關鍵的就是如何控制鎂的加入量問題。5.3鋁合金的除氣精煉為了保證鋁合金桿的物理性能，對鋁合金桿的除氣精煉提出了特殊要求，它首先要求在保溫爐內進行藥劑除氣精煉，再到連續(xù)除氣裝置進行連續(xù)除氣精煉。而且要求除氣要徹底，不對環(huán)境造成污染，還要價格低廉、效果明顯。除氣精煉后，氫的含量要控制在0.10?0.12ml/100g范圍之內。因此，要求選擇好的除氣方法和用好的精煉劑，并采用國內一流的連續(xù)除氣裝置，以及配置性能好、精度高的測氫儀。5.4連鑄連軋的控制鋁鎂硅合金熔液在澆鑄冷卻時易產生偏析，因此，對澆鑄溫度的控制和冷卻水的冷卻方式及溫度有很嚴格的要求。連鑄時要求水量大小能根據工藝要求自動控制，冷卻水溫不得超過40C;如果超過就得靠冷卻塔或其它方式降溫。而探討如何選擇好的連鑄機連鑄時如何使?jié)茶T速度、冷卻水量、鋁液溫度合理的調整，就是一個關鍵的問題。冷卻方式和冷卻位置的合理選擇對連續(xù)鑄錠也有很大的影響。這些特點如不很好的掌握和解決，要想連鑄出合格的錠子是不可能的。而沒有合格的錠子，要想實現理想連軋也是不可能的。軋制鋁鎂硅合金，連軋時要求錠子溫度恒定，實現恒溫軋制。為了得到理想的軋制溫度，需要配置軋前加熱裝置，軋制時的乳化液溫度和用量也要求自動控制，而要達到準確控制，必須選用精準耐用的熱工儀表，其測試誤差應在工藝技術要求范圍內。鋁鎂硅合金較普鋁硬度高、強度大、軋制時的軋制力也較普鋁大。恒溫軋制、軋制力大是軋制鋁合金桿的一個顯著特點。5.5終軋淬火鋁合金鑄錠經軋制成鋁合金桿后，鋁合金桿還必須通過高溫下的淬火工藝處理，使合金中的Mg2Si相能穩(wěn)定的固熔在鋁合金中。因此