CN103205615A - 一种6061变形铝合金及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种6061变形铝合金及其生产工艺，在6061铝合金进行熔化时，添加Al-稀土中间合金；6061变形铝合金的成分及重量百分比为：Si：0.5%～0.52%、Fe：0.19%～0.21%、Mg：0.8%～0.9%、Cu：0.28%～0.3%、Cr：0.15%～0.18%、Zn：0.24%～0.26%、Ti：0.14%～0.16%、稀土元素：0.1%～0.4%、其他杂质：0～0.1%、Al：余量，各组分之和为100%。生产工艺包括熔炼、配料、熔炼、铸造、挤压成型和时效处理。本发明通过添加Al-稀土中间合金来提高铝合金的合金的塑性加工性能和成型性能，减少合金元素的添加量，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种6061变形铝合金及其生产工艺，属于有色金属加工技术领域。
背景技术
6061铝合金属热处理可强化合金，具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性能，同时具有中等强度，在退火后仍能维持较好的操作性。已广泛应用与航天固定装置、电器固定装置、通讯领域、自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。
6061（LD30）为Al-Mg-Si系锻铝，镁、硅含量比6063（LD31）的稍高，并含有少量铜，因而强度高于LD31。又加入少量铬以抵消铜对耐蚀性的不良影响。合金中合金元素的增加虽然带来了合金强度的提高，但不可避免的降低了合金的加工性能，降低了生产效率，提高了成本，故对6061铝合金的合金成分进行优化设计是生产优质铝合金的重要一环。当前竞争激烈的建筑材料以及结构工业和交通运输业生产的铝合金挤压件的生产，必须符合日益增长的严格的工程性能的要求，铝合金加工企业必须了解在制造过程中挤压件的工程性能可能产生的变化。生产厂必须充分地认识到，生产的铝合金挤压件成本要尽量低，并且可便宜地进行加工，同时，产品必须具有所要求的冶金学特性，这些特性保证产品能符合工程技术条件的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过在6061铝合金进行熔化时，添加Al-稀土中间合金来提高铝合金的挤压性能，同时严格控制Si、Mg、Cu和Cr元素的含量，提高了合金的热加工性能的6061变形铝合金及其生产工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种6061变形铝合金，在6061铝合金进行熔化时，添加Al-稀土中间合金；所述的6061变形铝合金的成分及重量百分比为： Si：0.5%～0.52%、Fe ：0.19%～0.21%、Mg：0.8%～0.9%、Cu：0.28%～0.3%、Cr：0.15%～0.18%、Zn：0.24%～0.26%、Ti：0.14%～0.16%、稀土元素：0.1%～0.4%、其他杂质：0～0.1%、Al：余量，各组分之和为100%。
一种6061变形铝合金的生产工艺，它包括以下步骤：
S1：配料：选取99.7%的工业纯铝、Al-稀土中间合金、工业镁锭和铝硅中间合金锭为原材料，各原材料的成分和百分比分别为：
工业纯铝（99.7%）中主要杂质元素及重量百分比为：Ti：0.003%、B：0.0005%、Fe：0.154%、Si：0.109%、Cu：0.002%、V：0.102%、C：0.001、Al:余量；
Al-稀土中间合金成分及重量百分比为：La：5.3%、Ce：2.7%、Pr：1.0%、Nd：0.9%、杂质≤0.1、Al：余量；
工业镁锭成分及重量百分比为：Fe：0.05%、Si：0.03%、Cu：0.02%、Al：0.05%、Cl：0.005%、Mn：0.06%、杂质：0.2%、Mg：余量；
铝硅中间合金成分及重量百分比为：Al：75%、Si：23%、其余杂质：25;
S2：熔炼：将检验好的原料投入熔化炉中进行熔化、精炼除气、扒渣、取样分析、导炉、二次精炼除气和二次取样分析操作，在熔炼过程中实时调整熔炼的温度；
S3：铸造：采用同水平密排顶铸造工艺，使用不同的结晶器，生产出不同直径规格的铝棒，并均匀化退火；
S4：挤压成型：将铝棒加热到400℃～500℃，采用规定的模具，用挤压机组挤压出各种规格的型材，并急速进行冷却后调直、锯切、装框；
S5：时效处理：采用190℃～195℃保温3～4小时，然后采用强制风冷的工艺。
所述的步骤S2中精炼除气采用熔剂精炼法，选用的覆盖剂成分及重量百分比为：NaCl：39%、KCl：50%、Na3AlF6：606%、CaF2：4.4%；
所述的步骤S4中的急速冷却工艺包括水冷或风冷。
本发明的有益效果是：通过在6061铝合金进行熔化时，添加Al-稀土中间合金，使其满足国家标准的情况下，提高 6061合金的塑性加工性能和合金的成型性能；同时严格控制Mg、Si、Cu、Cr元素的含量在国标要求的下限，并确定0.2％的混合镧铈稀土添加量对6061合金的塑性加工性能有很大的提高，并且力学性能能保持在一个较高的水平，高于国家标准。这一方面减少了合金元素的添加量，降低了原料成本，另一方面也提高了合金的加工性能，降低了能耗和磨具的损耗，提高了生产效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。
实施例1：一种6061变形铝合金，在6061铝合金进行熔化时，添加Al-稀土中间合金；所述的6061变形铝合金的成分及重量百分比为： Si：0.51%、Fe ：0.2%、Mg：0.86%、Cu：0.29%、Cr：0.16%、Zn：0.25%、Ti：0.15%、稀土元素：0.2%、其他杂质：0.1%、Al：余量，各组分之和为100%。
一种6061变形铝合金的生产工艺，它包括以下步骤：
S1：配料：选取99.7%的工业纯铝、Al-稀土中间合金、工业镁锭和铝硅中间合金锭为原材料，各原材料的成分和百分比分别为：
工业纯铝（99.7%）中主要杂质元素及重量百分比为：Ti：0.003%、B：0.0005%、Fe：0.154%、Si：0.109%、Cu：0.002%、V：0.102%、C：0.001、Al:余量；
Al-稀土中间合金成分及重量百分比为：La：5.3%、Ce：2.7%、Pr：1.0%、Nd：0.9%、杂质≤0.1、Al：余量；
工业镁锭成分及重量百分比为：Fe：0.05%、Si：0.03%、Cu：0.02%、Al：0.05%、Cl：0.005%、Mn：0.06%、杂质：0.2%、Mg：余量；
铝硅中间合金成分及重量百分比为：Al：75%、Si：23%、其余杂质：25;
S2：熔炼：将检验好的原料投入熔化炉中进行熔化、精炼除气、扒渣、取样分析、导炉、二次精炼除气和二次取样分析操作，在熔炼过程中实时调整熔炼的温度；
S3：铸造：采用同水平密排顶铸造工艺，使用不同的结晶器，生产出不同直径规格的铝棒，并均匀化退火；
S4：挤压成型：将铝棒加热到400℃～500℃，采用规定的模具，用挤压机组挤压出各种规格的型材，并急速进行冷却后调直、锯切、装框；
S5：时效处理：采用190℃～195℃保温3～4小时，然后采用强制风冷的工艺。
所述的步骤S2中精炼除气采用熔剂精炼法，选用的覆盖剂成分及重量百分比为：NaCl：39%、KCl：50%、Na3AlF6：606%、CaF2：4.4%；
所述的步骤S4中的急速冷却工艺包括水冷或风冷。
实施例2：一种6061变形铝合金，在6061铝合金进行熔化时，添加Al-稀土中间合金；所述的6061变形铝合金的成分及重量百分比为： Si：0.5%、Fe ：0.19%、Mg：0.9%、Cu：0.28%、Cr：0.18%、Zn：0.26%、Ti：0.14%、稀土元素：0.1%、Al：余量，各组分之和为100%。
一种6061变形铝合金的生产工艺与实施例1相同。
实施例3：一种6061变形铝合金，在6061铝合金进行熔化时，添加Al-稀土中间合金；所述的6061变形铝合金的成分及重量百分比为： Si： 0.52%、Fe ： 0.21%、Mg：0.8%、Cu：0.3%、Cr：0.15%、Zn：0.24%、Ti：0.16%、稀土元素：0.4%、其他杂质：0.05%、Al：余量，各组分之和为100%。
一种6061变形铝合金的生产工艺与实施例1相同。
Claims (4)
1.一种6061变形铝合金，其特征在于：在6061铝合金进行熔化时，添加Al-稀土中间合金；所述的6061变形铝合金的成分及重量百分比为： Si：0.5%～0.52%、Fe ：0.19%～0.21%、Mg：0.8%～0.9%、Cu：0.28%～0.3%、Cr：0.15%～0.18%、Zn：0.24%～0.26%、Ti：0.14%～0.16%、稀土元素：0.1%～0.4%、其他杂质：0～0.1%、Al：余量，各组分之和为100%。
2.一种如权利要求1所述的6061变形铝合金的生产工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
S1：配料：选取99.7%的工业纯铝、Al-稀土中间合金、工业镁锭和铝硅中间合金锭为原材料，各原材料的成分和百分比分别为：
工业纯铝（99.7%）中主要杂质元素及重量百分比为：Ti：0.003%、B：0.0005%、Fe：0.154%、Si：0.109%、Cu：0.002%、V：0.102%、C：0.001、Al:余量；
Al-稀土中间合金成分及重量百分比为：La：5.3%、Ce：2.7%、Pr：1.0%、Nd：0.9%、杂质≤0.1、Al：余量；
工业镁锭成分及重量百分比为：Fe：0.05%、Si：0.03%、Cu：0.02%、Al：0.05%、Cl：0.005%、Mn：0.06%、杂质：0.2%、Mg：余量；
铝硅中间合金成分及重量百分比为：Al：75%、Si：23%、其余杂质：25;
S2：熔炼：将检验好的原料投入熔化炉中进行熔化、精炼除气、扒渣、取样分析、导炉、二次精炼除气和二次取样分析操作，在熔炼过程中实时调整熔炼的温度；
S3：铸造：采用同水平密排顶铸造工艺，使用不同的结晶器，生产出不同直径规格的铝棒，并均匀化退火；
S4：挤压成型：将铝棒加热到400℃～500℃，采用规定的模具，用挤压机组挤压出各种规格的型材，并急速进行冷却后调直、锯切、装框；
S5：时效处理：采用190℃～195℃保温3～4小时，然后采用强制风冷的工艺。
3.根据权利要求2所述的一种6061变形铝合金的生产工艺，其特征在于：所述的步骤S2中精炼除气采用熔剂精炼法，选用的覆盖剂成分及重量百分比为：NaCl：39%、KCl：50%、Na3AlF6：606%、CaF2：4.4%。
4.根据权利要求2所述的一种6061变形铝合金的生产工艺，其特征在于：所述的步骤S4中的急速冷却工艺包括水冷或风冷。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130717 |