CN105838938A - 一种6系铝合金型材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铝合金型材的制备，尤其是一种6系铝合金型材的制备方法。本发明的挤压工艺步骤依次为选择铸锭、铸锭加热、挤压、辊底连续式固溶淬火、拉伸矫直、成品锯切、取样、检尺、装框、人工时效和包装入库。该工艺控制过程更加精细，通过本发明的挤压工序所获得的铝合金力学性能佳，型材均匀性好，能提高时效生产效率。

Description

一种 6 系铝合金型材的制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金型材的制备技术领域，尤其是一种6系铝合金型材的制备方法。
背景技术
与其它铝合金相比，6系铝合金强度适中、焊接性能优良，已被广泛应用于交通运输等领域。但该系铝合金合金元素含量多，固溶强化环境要求高，要求合理的挤压温度以及对挤压过程控制要求较高，淬火敏感性大。而在日常工业生产中，挤压工艺的各个环节控制范围比较宽，在线淬火环节控制难度大，无法保证型材各个壁淬火均匀，导致产品性能均匀性和稳定性较差，各项力学性能无法得到保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对常规交通运输用铝型材挤压工艺环节控制范围宽、在线淬火控制难度大、淬火均匀性差等问题，提供一种6系铝合金型材的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种6系铝合金型材的制备方法，含有以下步骤：
（一）铸造铸锭：铸造的铝合金为6系铝合金铸锭，所述6系铝合金的组分及重量百分比为：Mg ：0.6~1.2%，Si ：0.7~1.3%，Mn：0.4~1.0%，Fe：≤0.5%；以及还含有下述一种或一种以上的元素：Cr ≤0.25%、Zn≤0.2%、Cu≤0.1%、Ti≤0.1%、V≤0.05%、Hf≤0.5%、Sc≤0.25%、Ag≤1.0%；其余为Al；挤压铸锭采用500mm~1900mm的长度；
（二）铸锭加热：采用梯度加热的方法，温度梯度为头尾温差在5~100℃，铸锭在加热炉中的加热温度控制在450~530℃；
（三）模具加热：模具在加热炉中加热到460~530℃；
（四）挤压筒加热：挤压筒温度控制在400~510℃；
（五）挤压生产：上模进行挤压，挤压速度控制在1.0~7.0m/min；
（六）辊底连续式固溶淬火：型材固溶温度控制在510~550℃，淬火方式选择水冷，保温时间0.1~5h；
（七）拉伸矫直：在型材拉直的情况下控制拉伸率在：0.5%~3.0%；
（八）拉伸矫直后，进行成品锯切、取样、检尺和装框；
（九）人工时效：时效温度80~200℃，保温时间为5~20h，人工时效后冷却包装入库。
进一步地，所述的步骤（一）中，所选铸锭长度为1000~1500mm。
进一步地，所述的步骤（二）中，加热温度为490~520℃。
进一步地，所述的步骤（五）中，挤压速度为2m/min。
进一步地，所述的步骤（六）中，型材固溶温度为530℃。
进一步地，所述的步骤（六）中，型材保温精度±3℃，优选保温精度为±2℃。
进一步地，所述的步骤（七）中，拉伸率为1.5%。
本发明的有益效果为：
1、通过合理选择铸锭加热温度，精确控制铸锭加热温度，保证了挤压过程的稳定及型材的综合性能。
2、采用辊底连续式固溶淬火，固溶温度精度高，冷却方式为水冷，冷却速率快，有效保证产品性能稳定和均匀性。
3、辊底连续式固溶淬火与离线淬火相比能够减小变形，保证材料尺寸，还能够减少离线淬火所需的升温、保温时间，从而减小工序所用时间，提高生产效率。
4、通过上述挤压工序，即时效处理后，6系铝合金型材的抗拉强度≥354.3 Mpa，屈服强度≥306.7 Mpa，延伸率≥16。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明一种6系铝合金型材制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了充分公开本发明的技术内容，下面结合最佳的实施方式予以清楚、简要的描述。需要再次强调的是，本发明所公开的技术方案只是本发明的最佳实施方式，而不是全部，并且，本领域技术人员结合本发明及现有技术显而易见地获取的技术方案仍属本发明的保护范围。
实施例 1
一种6系铝合金型材的制备方法，如图1所示，有以下步骤：
（一）铸造铸锭，铸造的铝合金为6系铝合金铸锭，所述6系铝合金的组分及重量百分比为：Mg 为1%，Si 为1.05%，Mn为0.75%，Fe为0.25%，Cr 为0.25%，Zn为0.1%，Cu为0.1%，Ti为0.1%，V为0.05%，Hf为0.5%，Sc为0.25%，Ag为1.0%，其余为Al；
（二）将长度为1000mm的铸锭加热，采用梯度加热的方法，头尾温差为50℃，铸锭在加热炉中的加热温度控制在480℃；
（三）将模具在加热炉中加热至500℃，保温10h；
（四）将挤压筒加热，挤压筒温度控制在450℃；
（五）挤压生产：在铸锭、模具加热完成后，挤压筒到温之后上模进行挤压，挤压速度控制在4m/min；
（六）辊底连续式固溶淬火：型材固溶温度510℃，保温精度+3℃，淬火方式为低压水冷，保温型材各个区域均匀，保温时间5h；
（七）拉伸矫直：在保证型材拉直的情况下控制拉伸率在2%；
（八）拉伸矫直后，进行成品锯切、取样、检尺和装框；
（九）人工时效：时效温度140℃，保温时间为10h；人工时效后冷却包装入库。
实施例 2
一种6系铝合金型材的制备方法，有以下步骤：
（一）铸造铸锭，铸造的铝合金为6系铝合金铸锭，所述6系铝合金的组分及重量百分比为：Mg 为1%，Si 为1.05%，Mn为0.75%，Fe为0.25%，Cr 为0.25%，Zn为0.1%，Cu为0.1%，Ti为0.1%，V为0.05%，Hf为0.5%，Sc为0.25%，Ag为1.0%，其余为Al；
（二）将长度为1000mm的铸锭加热，采用梯度加热的方法，温度梯度为50℃，铸锭在加热炉中的加热温度控制在480℃；
（三）将模具在加热炉中加热至500℃，保温10h；
（四）将挤压筒加热，挤压筒温度控制在450℃；
（五）挤压生产：在铸锭、模具加热完成后，挤压筒到温之后上模进行挤压，挤压速度控制在4m/min；
（六）辊底连续式固溶淬火：型材固溶温度550℃，保温精度-3℃，淬火方式为低压水冷，保温型材各个区域均匀，保温时间0.1h，；
（七）拉伸矫直：在保证型材拉直的情况下控制拉伸率在2%；
（八）拉伸矫直后，进行成品锯切、取样、检尺和装框；
（九）人工时效：时效温度140℃，保温时间为10h；人工时效后冷却包装入库。
实施例 3
一种6系铝合金型材的制备方法，有以下步骤：
（一）铸造铸锭，铸造的铝合金为6系铝合金铸锭，所述6系铝合金的组分及重量百分比为：Mg 为1%，Si 为1.05%，Mn为0.75%，Fe为0.25%，Cr 为0.25%，Zn为0.1%，Cu为0.1%，Ti为0.1%，V为0.05%，Hf为0.5%，Sc为0.25%，Ag为1.0%，其余为Al；
（二）将长度为1000mm的铸锭加热，采用梯度加热的方法，温度梯度为50℃，铸锭在加热炉中的加热温度控制在480℃；
（三）将模具在加热炉中加热至500℃，保温10h；
（四）将挤压筒加热，挤压筒温度控制在450℃；
（五）挤压生产：在铸锭、模具加热完成后，挤压筒到温之后上模进行挤压，挤压速度控制在4m/min；
（六）辊底连续式固溶淬火：型材固溶温度530℃，保温精度±3℃，淬火方式为低压水冷，保温型材各个区域均匀，保温时间3h，；
（七）拉伸矫直：在保证型材拉直的情况下控制拉伸率在2%；
（八）拉伸矫直后，进行成品锯切、取样、检尺和装框；
（九）人工时效：时效温度140℃，保温时间为10h；人工时效后冷却包装入库。

Claims (7)

1.一种6系铝合金型材的制备方法，其特征在于，有以下步骤：
（一）铸造铸锭：铸造的铝合金为6系铝合金铸锭，所述6系铝合金的组分及重量百分比为：Mg ：0.6~1.2%，Si ：0.7~1.3%，Mn：0.4~1.0%，Fe：≤0.5%；以及还含有下述一种或一种以上的元素：Cr ≤0.25%、Zn≤0.2%、Cu≤0.1%、Ti≤0.1%、V≤0.05%、Hf≤0.5%、Sc≤0.25%、Ag≤1.0%；其余为Al；挤压铸锭采用500mm~1900mm的长度；
（二）铸锭加热：采用梯度加热的方法，温度梯度为头尾温差在5~100℃，铸锭在加热炉中的加热温度控制在450~530℃；
（三）模具加热：模具在加热炉中加热到460~530℃；
（四）挤压筒加热：挤压筒温度控制在400~510℃；
（五）挤压生产：上模进行挤压，挤压速度控制在1.0~7.0m/min；
（六）辊底连续式固溶淬火：型材固溶温度控制在510~550℃，淬火方式选择水冷，保温时间0.1~5h；
（七）拉伸矫直：在型材拉直的情况下控制拉伸率在：0.5%~3.0%；
（八）拉伸矫直后，进行成品锯切、取样、检尺和装框；
（九）人工时效：时效温度80~200℃，保温时间为5~20h，人工时效后冷却包装入库。
2.根据权利要求1 所述的6系铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述的步骤（一）中，所选铸锭长度为1000~1500mm。
3.根据权利要求1 所述的6系铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述的步骤（二）中，加热温度控制在490~520℃。
4.根据权利要求1 所述的6系铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述的步骤（五）中，挤压速度为2m/min。
5.根据权利要求1 所述的6系铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述的步骤（六）中，型材固溶温度为530℃。
6.根据权利要求1 所述的6系铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述的步骤（六）中，型材保温精度为±2℃。
7.根据权利要求1 所述的6系铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述的步骤（八）中，拉伸率为1.5%。
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