一种线缆挂钩压铸铝合金材料及制备方法与流程

1.本发明涉及铝合金材料制备技术领域，具体为一种线缆挂钩压铸铝合金材料及制备方法。


背景技术：

2.铝合金是由铝基体及少量的合金元素及杂质而组成的金属材料，其成分通常包括锰(mn)、钛(ti)、钒(v)、镁(mg)、铁(fe)、硅(si)、铜(cu)及镍(ni)等，这些元素彼此之间的比例和数量的不同，使铝合金的基体特性和组织形态有所不同，其性能加工性和物理化学性都能由加入的其他元素及金属杂质而改变，随着人们对铸造铝合金性能的要求越来越高,希望进一步提高铝合金的各项性能指标，充分发挥材料的潜能，从而适应高科技的迅猛发展；
3.由于压铸铝合金材料具有量化的特点，因此在电力行业的吊钩类产品被广泛采用，主要采用市面上传统牌号的铝锭压铸，而这些压铸铝合金普遍存在延伸率偏低，或承重耐久后强度差易变形等缺点，且两者无法同时兼顾，使用时，夹紧的u形钩在夹紧并承重后容易产生裂纹；
4.强度反映了材料抵抗塑性变形的抗力，而塑性变形又是位错运动的结果，铝合金强度、冲压性能比钢板低，价格却高于钢板，其使用受到限制，有些铝合金属于中高强度，但耐热性能却不尽人意。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种线缆挂钩压铸铝合金材料及制备方法，解决了压铸铝合金材料强韧性低、折弯易裂的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种线缆挂钩压铸铝合金材料及制备方法，所述线缆挂钩压铸铝合金材料的化学成分按重量百分比计包括：1.4-2.4％的si、0.2-0.7％的fe、0.05-0.3％的cu、0.01-0.1％的mn、0.1-0.6％的mg、低于0.05％的cr、低于0.04％的ni、低于0.15％的zn、低于0.03％的ti、低于0.02％的pb、低于0.01％的sn、低于0.01％的be、低于0.01％的v、低于0.01％的zr和低于0.01％的sr,其余为al。
9.优选的，所述铝合金材料在理想状态下，mg与si按1.73:1结合成mg2si。
10.优选的，所述铝合金材料实际上在合金的配比中，须有过剩的si以补充si的损失。
11.优选的，所述制备方法包括：
12.s1、将权利要求一中的各原材料经过检测、筛选、搅拌等步骤准备好。
13.s2、将步骤一中准备好的各原材料放入熔炉中进行熔炼，熔化后将不同合金元素按配比称取所需比例份数加入铝熔体中进行搅拌混合。
14.s3、熔化后的铝合金熔体，通过不同的浇铸方式进行成型，其中包括压铸、注射成
型、砂型铸造、消失模铸造多种方式。
15.s4、步骤三中压铸成型的铝合金经过退火、固溶、时效多个步骤的热处理，改变铝合金的组织结构和性质。
16.s5、对步骤四中热处理完成的线缆挂钩压铸铝合金表面进行压光、抛光、阳极氧化、喷涂等多种方式的处理。
17.优选的，所述步骤二中在搅拌混合时使用保护气体，其中保护气体为惰性气体。
18.优选的，所述步骤二中熔炼的温度为680-740℃之间。
19.优选的，所述步骤三中进浇口厚度为2.5-3.5mm。
20.优选的，所述步骤五中喷涂聚硫酸铝、聚酰胺氧化物。
21.(三)有益效果
22.本发明提供了一种线缆挂钩压铸铝合金材料及制备方法，具备以下有益效果：
23.(1)在线缆挂钩压铸铝合金材料的制备过程中，通过添加和调整各元素的含量，制备出性能更加优异的线缆挂钩压铸铝合金材料，线缆挂钩压铸铝合金材料在具有硬度的同时也具有一定的延伸性，进行折弯时不会出现裂纹。
24.(2)在线缆挂钩压铸铝合金材料的制备过程中，温度相同时，添加铜元素后溶解到基体中的mg2si含量更多，即添加铜元素增加了mg2si的溶解度，对于添加一定量的mg2si合金，原本需要较高的温度固溶，而现在在较低温度固溶就可以使mg2si全部溶解到基体中，这大大节省了能源，降低了成本，对工业生产十分有利。
具体实施方式
25.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.本发明提供一种技术方案：一种线缆挂钩压铸铝合金材料及制备方法，线缆挂钩压铸铝合金材料的化学成分按重量百分比计包括：1.4-2.4％的si、0.2-0.7％的fe、0.05-0.3％的cu、0.01-0.1％的mn、0.1-0.6％的mg、低于0.05％的cr、低于0.04％的ni、低于0.15％的zn、低于0.03％的ti、低于0.02％的pb、低于0.01％的sn、低于0.01％的be、低于0.01％的v、低于0.01％的zr和低于0.01％的sr,其余为al。
28.其中，铝合金材料在理想状态下，mg与si按1.73:1结合成mg2si。
29.其中，铝合金材料实际上在合金的配比中，须有过剩的si以补充si的损失。
30.其中，制备方法包括：
31.s1、将权利要求一中的各原材料经过检测、筛选、搅拌等步骤准备好。
32.s2、将步骤一中准备好的各原材料放入熔炉中进行熔炼，熔化后将不同合金元素按配比称取所需比例份数加入铝熔体中进行搅拌混合。
33.s3、熔化后的铝合金熔体，通过不同的浇铸方式进行成型，其中包括压铸、注射成型、砂型铸造、消失模铸造多种方式。
34.s4、步骤三中压铸成型的铝合金经过退火、固溶、时效多个步骤的热处理，改变铝合金的组织结构和性质。
35.s5、对步骤四中热处理完成的线缆挂钩压铸铝合金表面进行压光、抛光、阳极氧
化、喷涂等多种方式的处理。
36.其中，步骤二中在搅拌混合时使用保护气体，其中保护气体为惰性气体。
37.其中，步骤二中熔炼的温度为680-740℃之间。
38.其中，步骤五中喷涂聚硫酸铝、聚酰胺氧化物。
39.实施例2
40.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.33％的si、0.355％的fe、0.112％的cu、0.159％的mn、0.413％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al；
41.实施例3
42.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.54％的si、0.355％的fe、0.112％的cu、0.159％的mn、0.39％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al；
43.实施例4
44.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.6％的si、0.355％的fe、0.112％的cu、0.16％的mn、0.42％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al；
45.实施例5
46.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.63％的si、0.355％的fe、0.112％的cu、0.161％的mn、0.4％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al。
47.实施例6
48.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.89％的si、0.355％的fe、0.112％的cu、0.16％的mn、0.5％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al；
49.实施例7
50.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.56％的si、0.355％的fe、0.21％的cu、0.16％的mn、0.41％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al；
51.实施例8
52.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.58％的si、0.355％的fe、0.22％的cu、0.158％的mn、0.49％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al；
53.实施例9
54.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.71％的si、0.355％的fe、0.23％的cu、0.161％的mn、0.44％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al。
55.实施例10
56.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.90％的si、0.355％的fe、0.21％的cu、0.16％的mn、0.5％的mg、0.0283％的cr、
0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al；
57.实施例11
58.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.51％的si、0.355％的fe、0.23％的cu、0.162％的mn、0.38％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al；
59.实施例12
60.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.6％的si、0.355％的fe、0.22％的cu、0.16％的mn、0.4％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al；
61.实施例13
62.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.75％的si、0.355％的fe、0.22％的cu、0.16％的mn、0.43％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al。
63.实施例14
64.本发明提供一种技术方案：与实施例1的区别在于：线缆挂钩压铸铝合金材料组分含量为：1.88％的si、0.355％的fe、0.24％的cu、0.16％的mn、0.5％的mg、0.0283％的cr、0.0143％的ni、0.0253％的zn、0.0098％的ti、0.0004％的pb、0.0021％的sn,其余为al。
65.实验例
66.结合实施例1-14所示，线缆挂钩压铸铝合金材料制备时组分含量的不同对线缆挂钩压铸铝合金材料延伸率的影响，进行统计，得出下表：
[0067][0068]
[0069][0070]
由表中的数据可以看出：随着mg2si含量的增加，延伸率下降，但随后基本保持不变,延伸率同强度是相互矛盾的一对因素，强度提高，延伸率同时相应降低，但线缆挂钩压铸铝合金材料的延伸率基本保持在10％以上，具有较好的塑性，添加cu元素后，随着cu含量的增加，合金的硬度、强度相应提高，铝合金材料中添加mg、si对合金的组织和性能具有显著影响，当mg、si含量较低时，增加mg、si含量，合金的强度提高显著，但提高强化元素含量不利于线缆挂钩压铸铝合金材料的塑性，使线缆挂钩压铸铝合金材料的延伸率降低，所以在添加合金元素时，要使合金的强度和塑性达到最佳配比，使压铸铝合金材料有足够的塑性进行折弯，铝合金材料的延伸性确保在折弯的过程中不会出现裂纹，足够的硬度与延伸性使压铸获得的铝合金材料线缆挂钩质量更好。
[0071]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种线缆挂钩压铸铝合金材料及制备方法，其特征在于，所述线缆挂钩压铸铝合金材料的化学成分按重量百分比计包括：1.4-2.4％的si、0.2-0.7％的fe、0.05-0.3％的cu、0.01-0.1％的mn、0.1-0.6％的mg、低于0.05％的cr、低于0.04％的ni、低于0.15％的zn、低于0.03％的ti、低于0.02％的pb、低于0.01％的sn、低于0.01％的be、低于0.01％的v、低于0.01％的zr和低于0.01％的sr,其余为al。2.根据权利要求1所述的一种线缆挂钩压铸铝合金材料，其特征在于：所述铝合金材料在理想状态下，mg与si按1.73:1结合成mg2si。3.根据权利要求2所述的一种线缆挂钩压铸铝合金材料，其特征在于：所述铝合金材料实际上在合金的配比中，须有过剩的si以补充si的损失。4.根据权利要求1所述的一种线缆挂钩压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：s1、将权利要求一中的各原材料经过检测、筛选、搅拌等步骤准备好。s2、将步骤一中准备好的各原材料放入熔炉中进行熔炼，熔化后将不同合金元素按配比称取所需比例份数加入铝熔体中进行搅拌混合。s3、熔化后的铝合金熔体，通过不同的浇铸方式进行成型，其中包括压铸、注射成型、砂型铸造、消失模铸造多种方式。s4、步骤三中压铸成型的铝合金经过退火、固溶、时效多个步骤的热处理，改变铝合金的组织结构和性质。s5、对步骤四中热处理完成的线缆挂钩压铸铝合金表面进行压光、抛光、阳极氧化、喷涂等多种方式的处理。5.根据权利要求4所述的一种线缆挂钩压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中在搅拌混合时使用保护气体，其中保护气体为惰性气体。6.根据权利要求4所述的一种线缆挂钩压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中熔炼的温度为680-740℃之间。7.根据权利要求4所述的一种线缆挂钩压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于：所述步骤五中喷涂聚硫酸铝、聚酰胺氧化物。

技术总结
本发明公开了一种线缆挂钩压铸铝合金材料及制备方法,涉及铝合金材料制备技术领域，所述线缆挂钩压铸铝合金材料的化学成分按重量百分比计包括：1.4-2.4％的Si、0.2-0.7％的Fe、0.05-0.3％的Cu、0.01-0.1％的Mn、0.1-0.6％的Mg、低于0.05％的Cr、低于0.04％的Ni、低于0.15％的Zn、低于0.03％的Ti、低于0.02％的Pb、低于0.01％的Sn、低于0.01％的Be、低于0.01％的V、低于0.01％的Zr和低于0.01％的Sr,其余为Al；在线缆挂钩压铸铝合金材料的制备过程中，通过添加和调整各元素的含量，制备出性能更加优异的线缆挂钩压铸铝合金材料，线缆挂钩压铸铝合金材料在具有硬度的同时也具有一定的延伸性，进行折弯时不会出现裂纹，同时Mg2Si在较低温度固溶中全部溶解到基体中，有利于节省能源，降低成本，对工业生产十分有利。对工业生产十分有利。


技术研发人员：方叙会
受保护的技术使用者：上海邦乐达自动化科技有限公司
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/8/9