一种物理实验柜用铝合金型材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种物理实验柜用铝合金型材及其制备方法，该合金按重量百分比组成为：Zn 4.2-5.4、Mg 1.8-2.6、Cu 0.15-0.35、Mn 0.3-0.7、Cr 0.05-0.25、Ti≤0.15、Si 0.3-0.6、Fe≤0.25、Zr 0.1-0.2、Cd 0.08-0.14、In 0.04-0.06、Sc 0.03-0.05、Er 0.025-0.045、Tm 0.01-0.02，余量为Al。本发明通过优化合金成分，合理安排热处理工艺，制得的铝合金型材具有优异的综合力学性能，抗拉强度≥450MPa，非比例延伸强度≥400MPa，可以显著提高铝合金实验柜的安全性能，可用于制作物理实验室柜，无需再依赖进口材料，具有重要的经济效益。

主权项

一种物理实验柜用铝合金型材的制备方法，其特征在于，该合金按重量百分比组成为：Zn 4.2‑5.4、Mg 1.8‑2.6、Cu 0.15‑0.35、Mn 0.3‑0.7、Cr 0.05‑0.25、Ti≤0.15、Si 0.3‑0.6、Fe≤0.25、Zr 0.1‑0.2、Cd 0.08‑0.14、In 0.04‑0.06、Sc 0.03‑0.05、Er 0.025‑0.045、Tm 0.01‑0.02，余量为Al；其包括以下步骤：（1）按配方配比计算称取炉料，取铝锭、锌锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达720‑740℃时，依次加入Al‑10wt%Mn中间合金、Al‑2wt%Cr中间合金、Al‑0.5wt%Cd中间合金，待其全部熔化后，调温至730‑750℃，加入Al‑1wt%Zr中间合金、Al‑0.3wt%In中间合金，搅拌20‑30min后调温至715‑735℃，加入熔液重量1‑2%的精炼剂，精炼15‑20min后扒渣，调温至725‑745℃，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15‑20min后，取样分析、调整至合格；然后以气体流量为2.2‑2.8L/min通70%Ar+15%Cl₂+15%SF₆混合气体除气精炼15‑20min，扒渣，静置20‑30min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注，浇注温度为675‑695℃；（2）将得到的铸坯进行均匀化处理：以50‑100℃/h升温至220‑260℃，保温2‑3h，再以150‑200℃/h升温至480‑500℃，保温10‑15h，然后强风风冷至180‑240℃，保温1‑2h，再以100‑150℃/h升温至360‑420℃，保温3‑6h，空冷至室温； （3）将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为490‑510℃，挤压比为18‑24:1，然后将挤出的型材进行固溶处理：在470‑490℃下保温0.5‑1h，然后置于(20±5)℃ 5%NaCl盐水中淬火铝合金型材降温至50℃以下，取出型材进行时效处理：先在150‑180℃下保温5‑10h，空冷至室温，再在80‑100℃下保温15‑20h，水冷至室温，最后在120‑140℃下保温10‑15h，空冷至室温；所述精炼剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：二氧化硅30‑40、氯化钠15‑25、氟铝酸钠10‑15、氟化钙5‑10、硫酸钠12‑18、硝酸钠5‑10、铝粉8‑14、白云石20‑30、硅灰石10‑15、凹凸棒土10‑15；b、将白云石、硅灰石、凹凸棒土分别粉碎过50‑80目筛，混合均匀后在1160‑1220℃下煅烧1‑2h，水淬得破碎的颗粒，然后加水打浆制成浓度为40‑50%的浆液，然后加入余下原料，1000‑1500rpm高速研磨20‑30min，然后将研磨后的浆液进行流化床喷雾造粒，进风温度为160‑180℃，流化床料层温度94‑98℃，喷枪压力0.2‑0.25MPa，得粒径为1.5‑3mm的精炼剂。