LY12鋁棒作為航空級硬鋁合金(成分Cu4.3%、Mg1.5%、Mn0.6%),其開采過程與傳統鋁土礦有本質區別。實際生產中采用電解鋁工藝路線,首先從鋁土礦中提取氧化鋁,隨后在960℃高溫電解槽中通入直流電(電壓4-5V,電流密度0.7A/cm2)進行熔鹽電解,最終鑄造成直徑6-300mm的鋁棒坯料。
需要特別關注原料預處理環節,特別是鋁土礦需經過拜耳法處理去除硅、鐵等雜質,使氧化鋁純度達到99.6%以上。電解車間需嚴格控制氟化鹽(Na?AlF?)配比和陰極電流效率(通常92-94%),這對最終產品的晶粒結構和機械性能(抗拉強度470MPa)產生決定性影響。
鑄軋成型階段采用半連續鑄造工藝(冷卻水壓力0.1-0.3MPa),通過結晶器快速凝固形成致密組織。后續還需經過530℃固溶處理(保溫時間1.5-2小時)和自然時效(T4狀態)或人工時效(T6狀態,150℃保溫18小時),才能獲得符合GB/T3191-2019標準的LY12鋁棒。
值得注意的是,該材料開采本質是冶金提純過程,與煤礦等直接開采不同。企業需配套建設電解車間、鑄造生產線和熱處理車間,同時需處理陽極效應(電壓驟升至30-50V)等特殊工況,這對設備選型(比如160kA預焙陽極電解槽)和環保措施提出更高要求。