CN103572115A - 一种高强度并具有高韧性的铝合金制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高强度并具有高韧性的铝合金制造方法，其组成按重量百分比为，3.45％的镁、0.22％的硅、0.24％的铁、0.52％的锰、0.37％的铬、0.21％的钛、0.0012％的钨、0.031％的钼，其余为Al及不可避免的杂质构成，并经过铸造、热处理后挤成铝合金管。本发明的Al合金管适于用作汽车等的运输机械的结构部件，工业上有显著效果。

Description

一种高强度并具有高韧性的铝合金制造方法

技术领域

本发明属于铝合金材料领域，具体是指一种高强度并具有高韧性的铝合金制造方法。

背景技术

在汽车用的框架等中使用冲压成型的多种钢材进行焊接而组装，然而，近几年来为了轻质化和模块化，使用Al合金管的多段制品。Al合金管可大致采用铸造法(铸件及模铸件)或压延加工法(空心挤出法等)制造，但是，采用铸造法地铝合金管，内有粗大的空洞，或韧性低，可靠性差。

采用压延加工法的Al合金管，在进行弯曲等第1次加工后，在继续压裂及液压膨胀等管的周向进行改变断面形状(下面简称断面形状)的第2次的以后的加工时，弯曲加工部位易发生破裂等。

如何能够在高强度和高韧性方面更好的结合，是本领域一直在寻找的技术。

发明内容

本发明的目的是通过对现有技术方案的改进，提出一种能够实现在高强度及高韧性方面有效结合的铝合金材料组成。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高强度并具有高韧性的铝合金制造方法，其原料组成按重量百分比为，

3.45％的镁、0.22％的硅、0.24％的铁、0.52％的锰、0.37％的铬、0.21％的钛、0.0012％的钨、0.031％的钼，其余为Al及不可避免的杂质构成；

将由上述原料的组成进行熔炼后进行铸造成圆筒状坯段；

将圆筒状坯段于545℃均质化处理4小时后，用心轴挤出法进行加热挤出成圆管，然后，将该圆管于380℃恒温退火2-4小时，匀速降温至130℃-150℃后自然降温至常温，制成Al合金管。

加热挤出的挤出温度510℃，挤出速度5m/分。

Mn和Cr使强度提高，并抑制再结晶粒子的粗大化。

Al-Mg-Mn系及Al-Cr系的金属间化合物影响多段成型性。

添加Ti可使铸锭组织变得精细，提高铸造性及热加工性，使制品的机械性质均匀，并且具有防止焊接破裂的效果等。

本发明的有益效果是：

通过本技术方案得到的铝合金材料，其在0.2％屈服点为90MPa以上200MPa以下，平均结晶粒径130μm以下的Al合金管，具有适当的强度和优良的多段成型性。因此，本发明的Al合金管适于用作汽车等的运输机械的结构部件，工业上有显著效果。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

一种高强度并具有高韧性的铝合金制造方法，其原料组成按重量百分比为，

3.45％的镁、0.22％的硅、0.24％的铁、0.52％的锰、0.37％的铬、0.21％的钛、0.0012％的钨、0.031％的钼，其余为Al及不可避免的杂质构成；

将由上述原料的组成进行熔炼后进行铸造成圆筒状坯段；

将圆筒状坯段于545℃均质化处理4小时后，用心轴挤出法进行加热挤出成圆管，加热挤出的挤出温度510℃，挤出速度5m/分。

然后，将该圆管于380℃恒温退火2-4小时，匀速降温至130℃-150℃后自然降温至常温，制成Al合金管。

在本发明的技术方案加入钨和钼主要是利用钨能够提高铝合金的强度，钼能够改善铝合金的延展性能。但钨的添加量不能超过0.0015％，若超过会过度提高铝合金的硬度，而降低多段成型性。

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、修改和替换，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (2)

1.一种高强度并具有高韧性的铝合金制造方法，其特征在于：其原料组成按重量百分比为，3.45％的镁、0.22％的硅、0.24％的铁、0.52％的锰、0.37％的铬、0.21％的钛、0.0012％的钨、0.031％的钼，其余为Al及不可避免的杂质构成；

将由上述原料的组成进行熔炼后进行铸造成圆筒状坯段；

将圆筒状坯段于545℃均质化处理4小时后，用心轴挤出法进行加热挤出成圆管，然后，将该圆管于380℃恒温退火2-4小时，匀速降温至130℃-150℃后自然降温至常温，制成Al合金管。

2.根据权利要求1所述的高强度并具有高韧性的铝合金制造方法，其特征在于：加热挤出的挤出温度510℃，挤出速度5m/分。