CN109266920A - 一种7系铝合金及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铝合金生产技术领域，特别涉及一种7系铝合金及其生产方法；通过镁、硅、铜、铝、锰、钛的比例优化，使制得的7系铝合金相比传统6系铝合金具有更佳的力学性能和塑性加工性，其抗拉强度达到450MPa以上，屈服强度达到430MPa以上，延伸率达到13％，维氏硬度达到150HV以上；通过加入少量的锶和锆，配合其他配方的重量份优化，使阳极氧化后的材料纹细化，其金相内部的组织晶粒更加均匀，光泽度更高，光泽度达到120以上，氧化光泽均匀，无材料纹，析出相在60μm以内，且无麻点，更适合用于高光面板使用。

Description

一种7系铝合金及其生产方法
技术领域
本发明涉及铝合金生产技术领域，特别涉及一种7系铝合金及其生产方法。
背景技术
铝合金是由纯铝加入合金元素制成，铝合金具有质轻、硬度高、散热好、手感好以及易于阳极氧化着色的优点。在同样的强度要求下，铝合金的零部件能做到比塑料更薄更轻，同时还能满足3C产品的高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。现在市面上的手机、平板电脑、笔迹本电脑等IT设备使用的铝合金普遍为6系铝合金；传统的6系铝合金的力学性能以及阳极后表面的金属光泽度需要进一步提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种相比传统6系铝合金具有更强力学性能以及更高金属光泽的7系铝合金及其生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明涉及一种7系铝合金，由以下重量份的原料制备而成：
1.75-1.95％镁、0-0.08％硅、0-0.12％铁、0.3-0.4％铜、5.4-5.8％锌、0-0.02％钛、0-0.3％锰、0.002-0.006％锶、0.01-0.03％锆、余量为铝。
本发明还涉及一种7系铝合金的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将各原料按比例混合均匀，在735-740℃温度下融化；
步骤2：将融化后的物料在735-740℃温度下采用氩气进行精炼，精炼后静置14-16min，然后进行除渣；
步骤3：将除渣后的物料在735-745℃下合金化；
步骤4：将合金化后的熔体进行铸造，所述铸造的温度大于700℃，所述铸造的速度为78-103mm/min，所述铸造的水量为130-220T/h；
步骤5：将经过铸造的物料进行二段均匀化，第一段均匀化的保温温度为350-380℃，保温时间为3h；第二段均匀化的保温温度为450-480℃，保温时间为5h；所述均匀化过程中进行至少一次的冷却退火，所述冷却退火的时间为30-35min，所述退火的温度为120-140℃；
步骤6：将经过退火的物料进行挤压，淬火，并冷却，制得所述7系铝合金，所述冷却的速度为180℃/h。
本发明的有益效果在于：本发明提供的7系铝合金配方中，通过镁、硅、铜、铝、锰、钛的比例优化，使制得的7系铝合金相比传统6系铝合金具有更佳的力学性能和塑性加工性，其抗拉强度达到450MPa以上，屈服强度达到430MPa以上，延伸率达到13％，维氏硬度达到150HV以上；通过加入少量的锶和锆，配合其他配方的重量份优化，使阳极氧化后的材料纹细化，其金相内部的组织晶粒更加均匀，光泽度更高，光泽度达到120以上，氧化光泽均匀，无材料纹，析出相在60μm以内，且无麻点，更适合用于高光面板使用。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的7系铝合金的金相分析图；
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过镁、硅、铜、铝、锰、钛的比例优化，使制得的7系铝合金相比传统6系铝合金具有更佳的力学性能和塑性加工性。
本发明涉及一种7系铝合金，由以下重量份的原料制备而成：
1.75-1.95％镁、0-0.08％硅、0-0.12％铁、0.3-0.4％铜、5.4-5.8％锌、0-0.02％钛、0-0.3％锰、0.002-0.006％锶、0.01-0.03％锆、余量为铝。
本发明还涉及一种7系铝合金的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将各原料按比例混合均匀，在735-740℃温度下融化；
步骤2：将融化后的物料在735-740℃温度下采用氩气进行精炼，精炼后静置14-16min，然后进行除渣；
步骤3：将除渣后的物料在735-745℃下合金化；
步骤4：将合金化后的熔体进行铸造，所述铸造的温度大于700℃，所述铸造的速度为78-103mm/min，所述铸造的水量为130-220T/h；
步骤5：将经过铸造的物料进行二段均匀化，第一段均匀化的保温温度为350-380℃，保温时间为3h；第二段均匀化的保温温度为450-480℃，保温时间为5h；所述均匀化过程中进行至少一次的冷却退火，所述冷却退火的时间为30-35min，所述退火的温度为120-140℃；
步骤6：将经过退火的物料进行挤压，淬火，并冷却，，制得所述7系铝合金，所述冷却的速度为180℃/h。
本发明提供的7系铝合金配方中，通过镁、硅、铜、铝、锰、钛的比例优化，使制得的7系铝合金相比传统6系铝合金具有更佳的力学性能和塑性加工性，其抗拉强度达到450MPa以上，屈服强度达到430MPa以上，延伸率达到13％，维氏硬度达到150HV以上；通过加入少量的锶和锆，配合其他配方的重量份优化，使阳极氧化后的材料纹细化，其金相内部的组织晶粒更加均匀，光泽度更高，光泽度达到120以上，氧化光泽均匀，无材料纹，析出相在60μm以内，且无麻点，更适合用于高光面板使用。
进一步的，上述7系铝合金配方中，所述镁的含量为1.8％。
进一步的，上述7系铝合金配方中，所述硅的含量为0.06％。
进一步的，上述7系铝合金配方中，所述铁的含量为0.1％。
进一步的，上述7系铝合金配方中，所述铜的含量为0.35％。
进一步的，上述7系铝合金配方中，所述锌的含量为5.6％。
进一步的，上述7系铝合金配方中，所述锰的含量为0.2％。
进一步的，上述7系铝合金配方中，所述锶的含量为0.004％。
进一步的，上述7系铝合金的生产方法中，所述步骤6中，所述挤压的锭温为500-520℃，挤压的速度为3.5mm/s，出口温度为540-550℃，所述淬火采用双级时效工艺，所述双级时效工艺的一级时效温度为60℃，时间为6h，所述双级时效的二级时效温度为210℃，时间为7h。
由上述描述可知，传统的7075、7475铝合金挤压过程中只能低温挤压成型，成型速度慢，仅为0.1-0.5mm/s，本发明中通过在配方中对Mg、Si、Cu等配备进行改进，使新型7系铝合金能够高温下以更快的速度挤压成型，从而提高了生产效率。
实施例1
本发明涉及一种7系铝合金，由以下重量份的原料制备而成：
1.8％镁、0-0.06％硅、0.1％铁、0.35％铜、5.6％锌、0.01％钛、0.2％锰、0.004％锶、0.02％锆、余量为铝。
本发明还涉及一种7系铝合金的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将各原料按比例混合均匀，在737℃温度下融化；
步骤2：将融化后的物料在737℃温度下采用氩气进行精炼，精炼后静置15min，然后进行除渣；
步骤3：将除渣后的物料在740℃下合金化；
步骤4：将合金化后的熔体进行铸造，所述铸造的温度大于700℃，所述铸造的速度为90mm/min，所述铸造的水量为180T/h；
步骤5：将经过铸造的物料进行二段均匀化，第一段均匀化的保温温度为360℃，保温时间为3h；第二段均匀化的保温温度为470℃，保温时间为5h；所述均匀化过程中进行至少一次的冷却退火，所述冷却退火的时间为33min，所述退火的温度为130℃；
步骤6：将经过退火的物料进行挤压，淬火，并冷却，制得所述7系铝合金，所述冷却的速度为180℃/h；
所述挤压的锭温为510℃，挤压的速度为3.5mm/s，出口温度为545℃，所述淬火采用双级时效工艺，所述双级时效工艺的一级时效温度为60℃，时间为6h，所述双级时效的二级时效温度为210℃，时间为7h。
实施例2
本发明涉及一种7系铝合金，由以下重量份的原料制备而成：
1.75％镁、0.3％铜、5.4％锌、0.002％锶、0.01％锆、余量为铝。
本发明还涉及一种7系铝合金的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将各原料按比例混合均匀，在735℃温度下融化；
步骤2：将融化后的物料在735℃温度下采用氩气进行精炼，精炼后静置14min，然后进行除渣；
步骤3：将除渣后的物料在735℃下合金化；
步骤4：将合金化后的熔体进行铸造，所述铸造的温度大于700℃，所述铸造的速度为78mm/min，所述铸造的水量为130T/h；
步骤5：将经过铸造的物料进行二段均匀化，第一段均匀化的保温温度为350℃，保温时间为3h；第二段均匀化的保温温度为450℃，保温时间为5h；所述均匀化过程中进行至少一次的冷却退火，所述冷却退火的时间为30min，所述退火的温度为120℃；
步骤6：将经过退火的物料进行冷却后，锯切，制得所述7系铝合金，所述冷却的速度为180℃/h；
所述挤压的锭温为500℃，挤压的速度为3.5mm/s，出口温度为540℃，所述淬火采用双级时效工艺，所述双级时效工艺的一级时效温度为60℃，时间为6h，所述双级时效的二级时效温度为210℃，时间为7h。
实施例3
本发明涉及一种7系铝合金，由以下重量份的原料制备而成：
1.95％镁、0.08％硅、0.12％铁、0.4％铜、5.8％锌、0.02％钛、0.3％锰、0.006％锶、0.03％锆、余量为铝。
本发明还涉及一种7系铝合金的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将各原料按比例混合均匀，在740℃温度下融化；
步骤2：将融化后的物料在740℃温度下采用氩气进行精炼，精炼后静置16min，然后进行除渣；
步骤3：将除渣后的物料在745℃下合金化；
步骤4：将合金化后的熔体进行铸造，所述铸造的温度大于700℃，所述铸造的速度为103mm/min，所述铸造的水量为220T/h；
步骤5：将经过铸造的物料进行二段均匀化，第一段均匀化的保温温度为380℃，保温时间为3h；第二段均匀化的保温温度为450-480℃，保温时间为5h；所述均匀化过程中进行至少一次的冷却退火，所述冷却退火的时间为35min，所述退火的温度为140℃；
步骤6：将经过退火的物料进行挤压，淬火，并冷却，制得所述7系铝合金，所述冷却的速度为180℃/h；
所述挤压的锭温为520℃，挤压的速度为3.5mm/s，出口温度为550℃，所述淬火采用双级时效工艺，所述双级时效工艺的一级时效温度为60℃，时间为6h，所述双级时效的二级时效温度为210℃，时间为7h。
综上所述，本发明提供的7系铝合金配方中，通过镁、硅、铜、铝、锰、钛的比例优化，使制得的7系铝合金相比传统6系铝合金具有更佳的力学性能和塑性加工性，其抗拉强度达到450MPa以上，屈服强度达到430MPa以上，延伸率达到13％，维氏硬度达到150HV以上；通过加入少量的锶和锆，配合其他配方的重量份优化，使阳极氧化后的材料纹细化，其金相内部的组织晶粒更加均匀，光泽度更高，光泽度达到120以上，氧化光泽均匀，无材料纹，析出相在60μm以内，且无麻点，更适合用于高光面板使用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种7系铝合金，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
1.75-1.95％镁、0-0.08％硅、0-0.12％铁、0.3-0.4％铜、5.4-5.8％锌、0-0.02％钛、0-0.3％锰、0.002-0.006％锶、0.01-0.03％锆、余量为铝。
2.根据权利要求1所述的7系铝合金，其特征在于，所述镁的含量为1.8％。
3.根据权利要求1所述的7系铝合金，其特征在于，所述硅的含量为0.06％。
4.根据权利要求1所述的7系铝合金，其特征在于，所述铁的含量为0.1％。
5.根据权利要求1所述的7系铝合金，其特征在于，所述铜的含量为0.35％。
6.根据权利要求1所述的7系铝合金，其特征在于，所述锌的含量为5.6％。
7.根据权利要求1所述的7系铝合金，其特征在于，所述锰的含量为0.2％。
8.根据权利要求1所述的7系铝合金，其特征在于，所述锶的含量为0.004％。
9.一种权利要求1-8任一项所述的7系铝合金的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将各原料按比例混合均匀，在735-740℃温度下融化；
步骤2：将融化后的物料在735-740℃温度下采用氩气进行精炼，精炼后静置14-16min，然后进行除渣；
步骤3：将除渣后的物料在735-745℃下合金化；
步骤4：将合金化后的熔体进行铸造，所述铸造的温度大于700℃，所述铸造的速度为78-103mm/min，所述铸造的水量为130-220T/h；
步骤5：将经过铸造的物料进行二段均匀化，第一段均匀化的保温温度为350-380℃，保温时间为3h；第二段均匀化的保温温度为450-480℃，保温时间为5h；所述均匀化过程中进行至少一次的冷却退火，所述冷却退火的时间为30-35min，所述退火的温度为120-140℃；
步骤6：将经过退火的物料进行挤压，淬火，并冷却，制得所述7系铝合金，所述冷却的速度为180℃/h。
10.根据权利要求9所述的7系铝合金的生产方法，其特征在于，
所述步骤6中，所述挤压的锭温为500-520℃，挤压的速度为3.5mm/s，出口温度为540-550℃，所述淬火采用双级时效工艺，所述双级时效工艺的一级时效温度为60℃，时间为6h，所述双级时效的二级时效温度为210℃，时间为7h。
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