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CN116397143A - 用于吹塑模具的铝合金及其制备方法、吹塑模具 - Google Patents

用于吹塑模具的铝合金及其制备方法、吹塑模具 Download PDF

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CN116397143A
CN116397143A CN202310291817.8A CN202310291817A CN116397143A CN 116397143 A CN116397143 A CN 116397143A CN 202310291817 A CN202310291817 A CN 202310291817A CN 116397143 A CN116397143 A CN 116397143A
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CN
China
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aluminum alloy
treatment
temperature
aging treatment
blow mold
Prior art date
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Pending
Application number
CN202310291817.8A
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English (en)
Inventor
滕广标
丁幸宇
阮涛涛
陈俊廷
范君
高森田
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Guangdong Jma Aluminum Profile Factory Group Co ltd
Foshan JMA Aluminium Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Jma Aluminum Profile Factory Group Co ltd
Foshan JMA Aluminium Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于吹塑模具的铝合金及其制备方法、吹塑模具,涉及铝合金技术领域。具体的,用于吹塑模具的铝合金包括以下重量百分比的组分:Si 0.4%~0.9%,Mg 0.6%~1.2%,Cu 0.15%~1.0%,Mn 0.05%~0.8%,Fe 0%~0.2%,Zn 0%~0.1%,Cr 0.01%~0.35%,Ti 0.01%~0.1%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量≤0.15%;其中,Si、Mg、Cu、Mn、Fe、Zn、Cr、Ti和杂质的总含量≤4%。实施本发明,可得到高导热、高硬度、高强度的铝合金,延长基于该铝合金的注塑模具的使用寿命。

Description

用于吹塑模具的铝合金及其制备方法、吹塑模具
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域,尤其涉及一种用于吹塑模具的铝合金及其制备方法、吹塑模具。
背景技术
吹塑工艺作为一种塑料加工方法,广泛应用于中空容器的制造。其原理是将热塑性的树脂经挤出或注射成型为管状塑料型坯,加热至软化状态,并置于开模中,闭模后立即在型坯内通入压缩空气,使塑料型坯成型并冷却,从而得到中空制品。其所用材料通常有铝合金、钢、铜基合金等。钢作为吹塑模具常用材料之一,虽有较高的硬度、耐磨性以及韧性,但其导热性较差,对于冷却系统要求较高;铜基合金中常用铜铍合金,具有较高的导热性能以及耐腐蚀性能,但铍为有害元素,对人体有损害。铝合金相比于钢、铜基合金具有不可比拟的优势,其比强度高、机加工性能好,无污染的优点。但其硬度低、易磨损,使用寿命较短。
另一方面,目前的铝合金质吹塑模具多采用铸造工艺制备,其硬度相对较低、韧性差。且其表面偏析层较厚,耐磨损性能差,使用寿命短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种用于吹塑模具的铝合金及其制备方法,其导热性能良好、机加工性能良好、硬度高,制得的吹塑模具使用寿命长。
本发明还要解决的技术问题在于,提供一种吹塑模具。
本发明还要解决的技术问题在于,提供上述的吹塑模具在PE制品注塑中的应用。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种用于吹塑模具的铝合金,其包括以下重量百分比的组分:
Si 0.4%~0.9%,Mg 0.6%~1.2%,Cu 0.15%~1.0%,Mn 0.05%~0.8%,Fe0.05%~0.2%,Zn 0%~0.1%,Cr 0.01%~0.35%,Ti 0.01%~0.1%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量≤0.15%;
其中,Si、Mg、Cu、Mn、Fe、Zn、Cr、Ti和杂质的总含量≤4%。
作为上述技术方案的改进,Mg与Si的重量比为1.45~1.65。
作为上述技术方案的改进,0.5%≤Mn+Cr+Ti≤0.8%。
作为上述技术方案的改进,所述铝合金的厚度≥140mm,其导热系数≥165W/(m·K),硬度≥100HB。
作为上述技术方案的改进,所述铝合金的抗拉强度≥300MPa,屈服强度≥280MPa,延伸率≥10%。
相应的,本发明还公开了一种铝合金的制备方法,用于制备上述的用于吹塑模具的铝合金,其包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;其中,以重量百分比计的原材料配方如下:
Si 0.4%~0.9%,Mg 0.6%~1.2%,Cu 0.15%~1.0%,Mn 0.05%~0.8%,Fe0%~0.2%,Zn 0%~0.1%,Cr 0.01%~0.35%,Ti 0.01%~0.1%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量≤0.15%;
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
(3)将所述铸锭进行均质处理;
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
(5)将铝合金坯体进行调直;
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为160℃~180℃,处理时间为3h~10h;二级时效处理温度为200℃~210℃,处理时间为0.5~1h。
作为上述技术方案的改进,步骤(3)中,均质处理为双级均质处理;其中,一级均质处理的温度为480℃~500℃,处理时间为2h~5h;二级均质处理的温度为560℃~570℃,处理时间为5h~18h;均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
作为上述技术方案的改进,步骤(4)中,挤压比为10~50,挤压出口温度为520℃~560℃。
相应的,本发明还公开了一种吹塑模具,其由上述的铝合金机加工而得;所述机加工包括切削处理。
相应的,本发明还公开了上述的吹塑模具在PE制品注塑中的应用
实施本发明,具有如下有益效果:
本发明的用于吹塑模具的铝合金,通过对配方中各强化元素的协同,赋予了铝合金优良的机加工性能,使得其可采用挤压工艺、机加工工艺进行吹塑模具的成型。同时,本发明中的铝合金具有较高的导热性能和硬度,采用其加工得到的注塑模具的硬度高,使用寿命长。具体的,采用本发明中的铝合金,可制备厚度≥140mm的粗坯,适用于后续采用机加工工艺加工模具;同时本发明中铝合金的导热系数≥165W/(m·K),硬度≥60HB,抗拉强度≥300MPa,屈服强度≥280MPa,延伸率≥10%,有效延长了注塑模具的使用寿命。具体的,基于本发明的铝合金制备得到的注塑模具,使用寿命可达到250万次以上,比常规铸造铝合金吹塑模具的寿命延长了25%~30%。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合具体实施方式对本发明作进一步地详细描述。
本发明公开了一种用于吹塑模具的铝合金,包括以下重量百分比的组分:
Si 0.4%~0.9%,Mg 0.6%~1.2%,Cu 0.15%~1.0%,Mn 0.05%~0.8%,Fe0%~0.2%,Zn 0%~0.1%,Cr 0.01%~0.35%,Ti 0.01%~0.1%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量≤0.15%。
其中,Si、Mg、Cu、Mn、Fe、Zn、Cr、Ti和杂质的总含量≤4%,通过控制强化元素的总含量,可使得铝合金在具备良好的机械性能的同时,也降低强化相对于导热性能的不良影响,维持导热系数≥165W/(m·K)。
其中,Mg和Si是主要的强化元素,其可生成Mg2Si相,提升铝合金的力学性能。具体的,铝合金中Si的含量为0.4wt%~0.9wt%,示例性的为0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%或0.8wt%,但不限于此。铝合金中Mg的含量为0.6wt%~1.2wt%,示例性的为0.7wt%、0.9wt%、1wt%、1.1wt%或1.15wt%,但不限于此。
优选的,在本发明的一个实施例中,控制Mg/Si(重量比)为1.45~1.65,即使得Si呈现过剩状态,过剩硅可一定程度上提升铝合金的加工性能。需要说明的是,由于吹塑模具需要承受一定的压力,因此其具有一定的壁厚,尤其是本发明采用挤压-机加工的工艺生产吹塑模具,必然意味着要成型更高壁厚的铝合金坯体(厚度≥50mm)进行机加工。而大壁厚的铝合金坯体的成型难度高,后续机加工也容易变形,尺寸精度低。为此,本发明中通过控制Mg/Si,一定程度上改善了铝合金的挤出性能和机加工性能。
其中,Cu可固溶于铝合金基体,时效后可析出Al2Cu相,提升铝合金的硬度、抗拉强度等力学性能,但过多的Cu也会降低铝合金的耐蚀性;此外,过多的Cu也会使得铝合金的机加工性能下降。为此,控制Cu的含量为0.15wt%~1.0wt%,示例性的为0.2wt%、0.4wt%、0.6wt%、0.8wt%或0.9wt%,但不限于此。优选的,Cu的含量为0.4wt%~0.8wt%。
其中,在铝合金中添加Mn、Cr可改善铝合金的耐蚀性,同时也可起到细化晶粒的作用,提升铝合金的各项理化性能、机加工性能,但细化晶粒会降低导热性能。具体的,Mn的含量为0.05wt%~0.8wt%,示例性的为0.07wt%、0.12wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.5wt%、0.6wt%或0.72wt%,但不限于此。Cr的含量为0.01wt%~0.35wt%,示例性的为0.05wt%、0.12wt%、0.18wt%、0.23wt%、0.28wt%或0.32wt%,但不限于此。优选的,Mn的含量为0.2wt%~0.6wt%;Cr的含量为0.05wt%~0.2wt%。
其中,Ti也可起到细化晶粒的作用,其含量为0.01wt%~0.1wt%,示例性的为0.03wt%、0.05wt%、0.07wt%或0.08wt%,但不限于此。优选的,Ti的含量为0.01wt%~0.05wt%。
优选的,在本发明的一个实施例之中,控制0.5%≤Mn+Cr+Ti≤0.8%,基于该控制,不仅使得铝合金具有良好的力学性能和机加工性能,也使得其具备优良的导热性能。具体的,基于该控制,可在后期挤压厚度≥180mm的铝合金坯体,同时使得其导热系数≥170W/(m·K)。
其中,Fe在铝合金中会形成Al8Fe2Si相,大幅降低铝合金的挤压性能。但发明人通过试验表明,少量Fe的引入有利于后期机加工后在吹塑模具表面形成一定的粗糙度,进而有效提升吹塑过程中的排气效率,这种吹塑模具尤其适用于PE材质的吹塑成型。具体的,Fe的含量为0.05wt%~0.2wt%,示例性的为0.08wt%、0.1wt%、0.13wt%、0.16wt%或0.18wt%,但不限于此。优选的,Fe的含量为0.05wt%~0.1wt%。
此外,本发明的铝合金中还含有Zn 0~0.1wt%,不可避免的杂质≤0.15wt%。
相应的,本发明还公开了一种铝合金的制备方法,用于制备上述的用于吹塑模具的铝合金,其包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;
具体的,可准备各元素的纯相或合金相作为原料,但不限于此。例如,可以纯铝锭作为Al源,以高纯硅锭作为Si源,也可以铝硅合金同时作为Al源和Si源;又如可以Al-20%Mn合金作为Al源和Mn源,但不限于此。
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
具体地,将各种原料加入熔炼炉中,控制熔炼温度为720℃~750℃,充分搅拌至熔化。优选的,按照金属熔化难易程度依次添加各种原料,最后再加入高纯镁,每一种原料添加时都进行10min~15min搅拌,以使成分、温度均匀。
熔炼过程中还进行扒渣处理。扒渣处理分为一次扒渣和二次扒渣,一次扒渣在加高纯镁之前,二次扒渣在加高纯镁之后,扒渣温度控制在720℃~750℃,使用扒渣车进行扒渣,扒渣前需向铝液中撒入打渣剂,使渣铝能完全分离,用铁耙扒掉铝液表面的浮渣和其他杂质,并保证尽可能少带走铝液。
二次扒渣后进行精炼处理。具体的,精炼温度为710℃~730℃,精炼时间为15min~20min,精炼过程中通入高纯氩气。精炼完成后静置0.8h~1.5h。
具体的,静置后的合金熔液进行铸造,铸造过程中利用喂丝机均匀投放铝钛硼丝,以细化晶粒;同时使用在线除气、过滤净化装置,以得到纯净杂质少的熔液。其中,铸造速度为60mm/min~70mm/min,铸造温度为675℃~695℃。
(3)将铸锭进行均质处理;
其中,均质处理的温度为480~600℃,处理时间为5~24h。均质处理后采用水雾和强风进行冷却。优选的,在本发明的一个实施例之中,采用双级均质处理,其中,一级均质处理的温度为480℃~500℃,处理时间为2h~5h;二级均质处理的温度为560℃~570℃,处理时间为5h~18h;均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
其中,挤压比为10~50,挤压出口温度为520℃~560℃,挤压速度为8~20m/min。挤压后在线淬火,喷水冷却。
(5)将铝合金坯体进行调直;
其中,调直量为1%~3%。
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;
其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为160℃~180℃,处理时间为3h~10h;二级时效处理温度为200℃~210℃,处理时间为0.5~1h。通过双级时效处理,可有效强化较厚铝合金坯体,赋予其较高的机械强度。
具体的,经由上述配方和制备方法所得到的铝合金,其导热系数≥165W/(m·K),硬度≥100HB,抗拉强度≥300MPa,屈服强度≥280MPa,延伸率≥10%。
上述的铝合金可应用于吹塑模具的制备,具体的,可通过机加工处理对铝合金进行处理,得到吹塑模具。其中,机加工处理包括但不限于切削处理(车削处理、铣削处理)、线切割处理。采用本发明铝合金制备得到的吹塑模具,不仅使用寿命长,可达到250万次以上。而且其表面具备适宜的粗糙度,可大幅提升PE制品吹塑过程中的排气,提升其冷却速度和冷却均匀性,从而提升了PE制品的各项性能。
下面以具体实施例对本发明进行说明:
实施例1
本实施例提供一种用于吹塑模具的铝合金,其配方如下:
Si 0.44%,Mg 0.8%,Cu 0.27%,Mn 0.7%,Fe 0.15%,Zn 0.05%,Cr 0.22%,Ti 0.08%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量为0.1%;
其制备方法包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
其中,熔炼温度为740℃;熔炼过程中进行两次扒渣处理,控制扒渣温度为730℃,扒渣后在720℃精炼15min,精炼过程中通入高纯氩气。精炼完成后静置1h。
(3)将铸锭进行均质处理;
其中,均质处理的温度为500℃,处理时间为20h。均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
其中,挤压比为30,挤压出口温度为540℃,挤压速度为8m/min。挤压后在线淬火,喷水冷却。
其中,挤压得到的铝合金坯体为半圆棒,其厚度(即直径)为150mm。
(5)将铝合金坯体进行调直;其中,调直量为1.5%。
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;
其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为170℃,处理时间为5h;二级时效处理温度为200℃,处理时间为0.8h。
实施例2
本实施例提供一种用于吹塑模具的铝合金,其配方如下:
Si 0.52%,Mg 0.72%,Cu 0.27%,Mn 0.7%,Fe 0.15%,Zn 0.05%,Cr 0.22%,Ti 0.08%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量为0.1%;
其制备方法包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
其中,熔炼温度为740℃;熔炼过程中进行两次扒渣处理,控制扒渣温度为730℃,扒渣后在720℃精炼15min,精炼过程中通入高纯氩气。精炼完成后静置1h。
(3)将铸锭进行均质处理;
其中,均质处理为双级均质处理;其中,一级均质处理的温度为480℃,处理时间为4h;二级均质处理的温度565℃,处理时间为10h;均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
其中,挤压比为30,挤压出口温度为540℃,挤压速度为8.5m/min。挤压后在线淬火,喷水冷却。
其中,挤压得到的铝合金坯体为半圆棒,其厚度(即直径)为150mm。
(5)将铝合金坯体进行调直;其中,调直量为1.5%。
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;
其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为170℃,处理时间为5h;二级时效处理温度为200℃,处理时间为0.8h。
实施例3
本实施例提供一种用于吹塑模具的铝合金,其配方如下:
Si 0.49%,Mg 0.75%,Cu 0.5%,Mn 0.57%,Fe 0.08%,Zn 0.08%,Cr 0.19%,Ti 0.05%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量为0.1%;
其制备方法包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
其中,熔炼温度为740℃;熔炼过程中进行两次扒渣处理,控制扒渣温度为730℃,扒渣后在720℃精炼15min,精炼过程中通入高纯氩气。精炼完成后静置1h。
(3)将铸锭进行均质处理;
其中,均质处理为双级均质处理;其中,一级均质处理的温度为480℃,处理时间为4h;二级均质处理的温度565℃,处理时间为10h;均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
其中,挤压比为30,挤压出口温度为540℃,挤压速度为12m/min。挤压后在线淬火,喷水冷却。
其中,挤压得到的铝合金坯体为半圆棒,其厚度(即直径)为150mm。
(5)将铝合金坯体进行调直;其中,调直量为1.5%。
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;
其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为170℃,处理时间为5h;二级时效处理温度为200℃,处理时间为0.8h。
实施例4
本实施例提供一种用于吹塑模具的铝合金,其配方如下:
Si 0.49%,Mg 0.75%,Cu 0.8%,Mn 0.33%,Fe 0.1%,Zn 0.08%,Cr 0.12%,Ti 0.04%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量为0.1%;
其制备方法包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
其中,熔炼温度为740℃;熔炼过程中进行两次扒渣处理,控制扒渣温度为730℃,扒渣后在720℃精炼15min,精炼过程中通入高纯氩气。精炼完成后静置1h。
(3)将铸锭进行均质处理;
其中,均质处理为双级均质处理;其中,一级均质处理的温度为480℃,处理时间为4h;二级均质处理的温度565℃,处理时间为10h;均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
其中,挤压比为30,挤压出口温度为540℃,挤压速度为10m/min。挤压后在线淬火,喷水冷却。
其中,挤压得到的铝合金坯体为半圆棒,其厚度(即直径)为150mm。
(5)将铝合金坯体进行调直;其中,调直量为1.5%。
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;
其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为170℃,处理时间为5h;二级时效处理温度为200℃,处理时间为0.8h。
实施例5
本实施例提供一种用于吹塑模具的铝合金,其配方如下:
Si 0.49%,Mg 0.75%,Cu 0.6%,Mn 0.47%,Fe 0.08%,Zn 0.08%,Cr 0.19%,Ti 0.05%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量为0.1%;
其制备方法包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
其中,熔炼温度为740℃;熔炼过程中进行两次扒渣处理,控制扒渣温度为730℃,扒渣后在720℃精炼15min,精炼过程中通入高纯氩气。精炼完成后静置1h。
(3)将铸锭进行均质处理;
其中,均质处理为双级均质处理;其中,一级均质处理的温度为480℃,处理时间为4h;二级均质处理的温度565℃,处理时间为10h;均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
其中,挤压比为30,挤压出口温度为540℃,挤压速度为15m/min。挤压后在线淬火,喷水冷却。
其中,挤压得到的铝合金坯体为半圆棒,其厚度(即直径)为200mm。
(5)将铝合金坯体进行调直;其中,调直量为1.5%。
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;
其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为170℃,处理时间为5h;二级时效处理温度为200℃,处理时间为0.8h。
实施例6
本实施例提供一种用于吹塑模具的铝合金,其配方如下:
Si 0.49%,Mg 0.75%,Cu 0.6%,Mn 0.47%,Fe 0.08%,Zn 0.08%,Cr 0.19%,Ti 0.05%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量为0.1%;
其制备方法包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
其中,熔炼温度为740℃;熔炼过程中进行两次扒渣处理,控制扒渣温度为730℃,扒渣后在720℃精炼15min,精炼过程中通入高纯氩气。精炼完成后静置1h。
(3)将铸锭进行均质处理;
其中,均质处理为双级均质处理;其中,一级均质处理的温度为480℃,处理时间为4h;二级均质处理的温度565℃,处理时间为10h;均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
其中,挤压比为30,挤压出口温度为540℃,挤压速度为13m/min。挤压后在线淬火,喷水冷却。
其中,挤压得到的铝合金坯体为半圆棒,其厚度(即直径)为200mm。
(5)将铝合金坯体进行调直;其中,调直量为1.5%。
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;
其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为170℃,处理时间为5h;二级时效处理温度为200℃,处理时间为0.8h。
对比例1
本对比例提供一种铝合金,其配方如下:
Si 0.72%,Mg 1.18%,Cu 0.85%,Mn 0.7%,Fe 0.15%,Zn 0.05%,Cr 0.32%,Ti 0.06%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量为0.1%;
其制备方法包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
其中,熔炼温度为740℃;熔炼过程中进行两次扒渣处理,控制扒渣温度为730℃,扒渣后在720℃精炼15min,精炼过程中通入高纯氩气。精炼完成后静置1h。
(3)将铸锭进行均质处理;
其中,均质处理为双级均质处理;其中,一级均质处理的温度为480℃,处理时间为4h;二级均质处理的温度565℃,处理时间为10h;均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
其中,挤压比为30,挤压出口温度为540℃,挤压速度为8.5m/min。挤压后在线淬火,喷水冷却。
其中,挤压得到的铝合金坯体为半圆棒,其厚度(即直径)为100mm(直径为140mm的无法挤出)。
(5)将铝合金坯体进行调直;其中,调直量为1.5%。
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;
其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为170℃,处理时间为5h;二级时效处理温度为200℃,处理时间为0.8h。
对比例2
本对比例提供一种铝合金,其配方如下:
Si 0.85%,Mg 1.3%,Cu 0.9%,Mn 0.52%,Fe 0.1%,Zn 0.08%,Cr 0.22%,Ti0.05%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量为0.15%;
其制备方法包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
其中,熔炼温度为740℃;熔炼过程中进行两次扒渣处理,控制扒渣温度为730℃,扒渣后在720℃精炼15min,精炼过程中通入高纯氩气。精炼完成后静置1h。
(3)将铸锭进行均质处理;
其中,均质处理为双级均质处理;其中,一级均质处理的温度为480℃,处理时间为4h;二级均质处理的温度565℃,处理时间为10h;均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
其中,挤压比为30,挤压出口温度为540℃,挤压速度为9m/min。挤压后在线淬火,喷水冷却。
其中,挤压得到的铝合金坯体为半圆棒,其厚度(即直径)为120mm(直径为140mm的无法挤出)。
(5)将铝合金坯体进行调直;其中,调直量为1.5%。
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;
其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为170℃,处理时间为5h;二级时效处理温度为200℃,处理时间为0.8h。
将实施例1~6、对比例1~2得到的铝合金进行测试,具体结果如下表:
Figure BDA0004141766490000121
以上所述是发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于吹塑模具的铝合金,其特征在于,包括以下重量百分比的组分:
Si 0.4%~0.9%,Mg 0.6%~1.2%,Cu 0.15%~1.0%,Mn 0.05%~0.8%,Fe0.05%~0.2%,Zn 0%~0.1%,Cr 0.01%~0.35%,Ti 0.01%~0.1%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量≤0.15%;
其中,Si、Mg、Cu、Mn、Fe、Zn、Cr、Ti和杂质的总含量≤4%。
2.如权利要求1所述的用于吹塑模具的铝合金,其特征在于,Mg与Si的重量比为1.45~1.65。
3.如权利要求1所述的用于吹塑模具的铝合金,其特征在于,0.5%≤Mn+Cr+Ti≤0.8%。
4.如权利要求1~3任一项所述的用于吹塑模具的铝合金,其特征在于,所述铝合金的厚度≥140mm,其导热系数≥165W/(m·K),硬度≥100HB。
5.如权利要求1~3任一项所述的用于吹塑模具的铝合金,其特征在于,所述铝合金的抗拉强度≥300MPa,屈服强度≥280MPa,延伸率≥10%。
6.一种铝合金的制备方法,用于制备如权利要求1~5任一项所述的用于吹塑模具的铝合金,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照比例准备原料备用;其中,以重量百分比计的原材料配方如下:
Si 0.4%~0.9%,Mg 0.6%~1.2%,Cu 0.15%~1.0%,Mn 0.05%~0.8%,Fe0%~0.2%,Zn 0%~0.1%,Cr 0.01%~0.35%,Ti 0.01%~0.1%,其余为Al和不可避免的杂质,杂质的含量≤0.15%;
(2)将原材料熔炼铸造,得到铸锭;
(3)将所述铸锭进行均质处理;
(4)将均质处理后的铸锭进行挤压,得到铝合金坯体;
(5)将铝合金坯体进行调直;
(6)将调直后的铝合金坯体进行时效处理,即得;其中,时效处理为双级时效处理,一级时效处理温度为160℃~180℃,处理时间为3h~10h;二级时效处理温度为200℃~210℃,处理时间为0.5~1h。
7.如权利要求6所述的铝合金的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,均质处理为双级均质处理;其中,一级均质处理的温度为480℃~500℃,处理时间为2h~5h;二级均质处理的温度为560℃~570℃,处理时间为5h~18h;均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
8.如权利要求6所述的铝合金的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,挤压比为10~50,挤压出口温度为520℃~560℃。
9.一种吹塑模具,其特征在于,由如权利要求1~6任一项所述的铝合金机加工而得;所述机加工包括切削处理。
10.如权利要求9所述的吹塑模具在PE制品注塑中的应用。
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