CN111647780A - 一种高强度6系铝合金及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高强度6系铝合金及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

一种高强度6系铝合金及其制备方法和应用,涉及一种铝合金、制备方法和应用。本发明针对现有技术存在的上述不足,提出高强度6系铝合金含有Si:0.9~1.8%,Fe:0~0.5%,Cu:0.35~1.2%,Mn:0.2~1.2%,Mg:0.8~1.6%,Zn:0~0.5%,还含Cr、Zr或Ti。制备方法:熔炼和铸造得到铸锭,均匀化退火,锯切和挤压,淬火,人工时效。高强度6系铝合金用于制造抱杆和高压开关液压弹簧操动机构部件。本发明铝合金兼顾耐蚀性和强度。力学性能达到甚至优于2A12合金和2A50合金,导电性好,成本较2A12、2A50等2系铝合金低。本发明适用于高强度6系铝合金的制备和应用。

Description

一种高强度6系铝合金及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种铝合金及其制备方法和应用。
背景技术
抱杆作为电力建设的专业施工工具,主要应用于输电线路组立杆塔施工以及架线跨越施工,目前所使用的金属抱杆主要有钢抱杆和铝抱杆两种材质,其中,铝抱杆具有轻便的特点,应用越来越广泛,特别是在山区地形条件下更能发挥其优越性。铝抱杆的主要有两种形式,一种是主材和辅材采用铝合金角材组装的格构式抱杆,一种是采用铝合金管材组装成的管式抱杆。目前行业内制作铝抱杆采用的均为2A12 T4的铝合金角铝型材和管材。2A12为2系铝合金,具有中等强度,主要用于承力结构件,但由于2A12铝合金中Cu元素含量较高,耐蚀性较差,故用于制作铝抱杆的2A12型材和管材需要进行阳极氧化处理,在其表面形成一种氧化膜以达到防腐蚀的效果。由于2A12合金属于硬合金,加工制造成本相对较高,加之需要进行阳极氧化表面处理,对环保也造成一定影响。
另外,根据郭学文2000年发表于《广西电力工程》期刊上的《铝合金抱杆的耐蚀性及其防护》文章中提到,由于腐蚀性问题,导致铝合金抱杆的使用寿命大大缩短,同时还存在一定的潜在安全风险。虽然2A12合金表面进行了阳极氧化处理,但随着后续的钻孔铆接、锯切等工序,机加工的断面是没有氧化膜保护的,裸露在户外恶劣条件下,极容易引起应力腐蚀开裂,存在较大的安全隐患。在此背景下,开发了一种高强耐蚀6系铝合金材料,用以代替目前应用的2A12铝合金材料制造铝抱杆,满足应用的同时,价格也显著降低,且由于具有良好的耐蚀性,可减少阳极氧化工序,减少环境污染。
在电力系统中,铝合金材料作为一种高导电、高比强度的优良材料得到广泛应用,而2系铝合金由于具有较高的强度,更是应用于一些重要承力的结构部位。高压开关领域的液压弹簧操动机构中的主缸体、储能模块(储能活塞缸)等部位由于承载较大,一般使用2A50合金,但由于该部位较为关键,对材料的性能要求也较高,而2系铝合金由于制备工艺中工艺参数选择范围窄,加之具有明显的应力腐蚀倾向,导致该类产品批量化生产过程中的性能稳定性差,客户也急需寻求一种性能稳定性好,耐蚀性好的高强度材料来进行替换。
6系铝合金是以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金,属于热处理可强化铝合金。合金具有中等强度,耐蚀性高,无应力腐蚀开裂倾向,焊接性能良好,焊接区腐蚀性能不变,成形性和工艺性能良好等优点,广泛应用于建筑、轨道交通、汽车、通讯等领域,也是目前铝加工领域中被应用最广的一个系列材料。6系铝合金目前应用最为广泛主要有6061、6063、6005A、6082等,其中6082T6的挤压材强度可以达到380MPa,屈服强度320MPa,布氏硬度90HB;而用于制造铝抱杆的2A12 T4挤压材以及制备高压开关操动机构部件的2A50 T6挤压材的强度为需要达到420~450MPa,屈服强度为360~380MPa,布氏硬度为110HB,常规的6系铝合金材料在强度上与2系铝合金相差较大,无法进行替代。
公开号为CN103484736B的专利公开了一种超高强6000系铝合金及其制备方法,该专利所制备合金的抗拉强度达500~520MPa,屈服强度达460~503MPa,但是耐腐蚀较差,电导率较低,无法应用于抱杆或液压弹簧操动机构部件的制造。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的上述不足,提出一种高强度6系铝合金及其制备方法和应用。
本发明高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:0.9~1.8%,Fe:0~0.5%,Cu:0.35~1.2%,Mn:0.2~1.2%,Mg:0.8~1.6%,Zn:0~0.5%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0~0.8%,Zr:0~0.8%,Ti:0~0.5%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%。
上述高强度6系铝合金的制备方法按照以下步骤进行:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:
所述均匀化退火工艺为:在540~570℃下保温8~16h;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;
所述挤压工艺中的挤压温度为480~530℃;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理;
所述人工时效工艺为:加热至150~180℃并保温6~12h,最后空冷。
上述方法制备的高强度6系铝合金在抱杆的制造中的应用。
所述抱杆的制造方法为:将高强度6系铝合金挤压成型,得到挤压材;将挤压材进行拼装连接,得到抱杆;所述挤压材为挤压型材或挤压管材;所述挤压型材为角材。
上述方法制备的高强度6系铝合金在高压开关液压弹簧操动机构部件的制造中的应用;
所述高压开关液压弹簧操动机构部件为工作缸或储能活塞缸,制造方法为:将高强度6系铝合金挤压成型,得到挤压材;将挤压材通过机械加工得到高压开关中液压弹簧贮能操动机构中的工作缸或储能活塞缸;所述挤压材为圆棒或矩形棒。
本发明有益效果为:
本发明通过合金元素的合理配比,围绕特定的析出序列,在时效的不同阶段,促进及诱导足够多的纳米级强化相弥散析出,兼顾耐蚀性的基础上最大限度的提升了材料的强度。
本发明采用高强耐蚀6系铝合金挤压材制备铝抱杆以及高压开关液压弹簧操动机构部件,包括挤压型材、挤压棒材、挤压管材;并配合新型的高强耐蚀6系铝合金挤压材的加工工艺,所得的挤压材各项力学性能达到甚至优于2A12合金和2A50合金水平。其中,抗拉强度420~480MPa,屈服强度380~430MPa,延伸率10~16%,布氏硬度120~140HB,电导率37~43%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,在满足耐蚀性要求的6系铝合金挤压材中强度最高,其耐蚀性能也远优于2A12合金和2A50合金,可在户外使用并且不需要进行表面处理而直接应用,性能方面完全超过2A12合金和2A50合金;相比较2A12合金而言,节省了阳极氧化处理工序,减少环境污染;且制造成本较2A12合金低10%以上,完全可代替2A12应用于铝抱杆制造。相比较2A50合金,耐蚀性和导电性好,性能稳定性好,成本较2A50合金低10%以上,采用本发明的高强耐蚀6系铝合金材料进行构件制备时,由于不具有应力腐蚀开裂倾向,也极大了规避了腐蚀开裂风险。
专利CN107614718A公开了一种有高抗拉强度和高屈服强度的高强度铝合金热锻材的制备方法,该专利中通过反复实施锻造和人工时效处理,来控制组织中晶粒的平均粒径和取向差值,是实现高强度的最核心技术。最终实现高强度,锻件的抗拉强度≥420MPa,屈服强度≥400MPa,延伸率≥12%,此种工艺仅针对锻件产品适用,无法应用于挤压材产品来实现挤压产品的高性能。而本发明是针对铝合金挤压材开发的工艺技术,在没有反复加工变形和人工时效处理情况下,实现了铝合金挤压材的耐蚀高强的目的,工序简单,显著提升工作效率,有效降低生产成本,
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
具体实施方式一:本实施方式高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:0.9~1.8%,Fe:0~0.5%,Cu:0.35~1.2%,Mn:0.2~1.2%,Mg:0.8~1.6%,Zn:0~0.5%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0~0.8%,Zr:0~0.8%,Ti:0~0.5%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%。专利CN103484736B在Al-Mg-Si-Cu-Cr合金中的复合添加了Zr和Fe元素,并通过控制加工过程的工艺参数,使合金在保证了塑性、易成型性的同时,与AA6069合金等6000系铝合金相比显著提高了强度。由此可知,专利CN103484736B性能提高的原理为:通过添加微量元素Zr、Cr及适量Fe元素,使合金中生成大量尺寸细小弥散的L12型Al3Zr、DO22型Al3Zr和Al(FeCr)Si弥散相,能有效抑制再结晶晶粒的形核与长大、阻碍位错迁移,从而获得优良的强韧性能,具有优异的综合性能,并同时保持了Al-Mg-Si-Cu合金的易成型性、良好的焊接性能等特点。因此该专利中Zr和Fe的添加是提高显著提高强度的原因,而在本实施方式中Fe属于杂质。
本实施方式中,提高强度的主要元素为Si、Mg、Cu、Zn、Mn、Cr等,固溶态材料在时效过程中,依次析出GP区、β"相(Mg5Si6)、β′(Mg2Si)和β(Mg2Si)相,Mg和Si是主合金元素;
通常的6系铝合金都是以重点形成β相来实现强化。本实施方式中β"相对于β相,具有晶粒细小、结构稳定、不易聚集长大,分布均匀,可更好的提高铝合金导电性能、耐蚀性和强度。而β"相数量越多,对提高合金强度的效果也越显著,但过多的Mg和Si加入,会导致析出物粗化,影响材料的强度和耐蚀性,故Mg控制在0.8~1.6%,Si含量控制在0.9~1.8%。
本实施方式中Cu属于微量元素,加入适量的Cu,可增加β"相的析出动力,促进β"相细化和弥散分布,起到强化合金的作用,进一步提高Cu的含量,还可析出含Cu的亚稳相,增加强化相种类,提升材料强度。Cu的含量控制在0.35~1.2%。
本实施方式添加了Mn,能够提升再结晶温度和抑制晶粒长大,降低杂质Fe含量对性能的影响,改善材料耐蚀性和导电性;
本实施方式中Zn元素在固溶过程中可增强Mg、Si和Cu原子从基体中向原子团簇、GP区和β"相的分配,促进β"析出相的形成和转变,使得人工时效硬化效果显著增强;但Zn含量过高,则对腐蚀性能造成较大影响,兼顾耐蚀性及强度Zn的含量控制在0.5%以下。
本实施方式中Fe元素属于杂质元素,其容易与Al、Si形成难回溶的粗大含Fe相,恶化材料的性能,控制Fe含量过低,则会额外增加材料成本,故Fe含量控制不应高于0.5%。Mn可以提高再结晶温度,阻止铝及其合金的再结晶过程,明显细化再结晶晶粒;同时,还可以促进β-AlFeSi向球状α-AlFeSi的转变,降低Fe元素对导电性不利影响进而提升材料的强度,并改善材料的耐蚀性,但过多的Mn则会形成AlMnSi,损失一部分Mg2Si相中必须的Si,造成强度降低。Mn的含量一般控制在0.2~1.2%。
本实施方式中Cr、Zr、Ti等元素主要是细化晶粒,促进晶粒细小、弥散析出,进而提升材料的强度,并改善材料的耐蚀性能。
通过上述合金元素的合理配比,围绕特定的析出序列,在时效的不同阶段,促进及诱导足够多的纳米级β"强化相弥散析出,兼顾耐蚀性、导电性的基础上最大限度的提升了材料的强度。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:Mg和Si的质量比<1.5。本实施方式保持Si的过剩,并与Cu元素的共同作用下,形成Cu/Mg/Si团簇,这些团簇可促进形成细小及高密度的团簇和GP区,并在后续的时效过程中成为β"形核位,增加β"强化相数量,细小并均匀弥散分布的β"强化相数量的不断增加,兼顾了较好耐蚀性、导电性的基础上显著改善材料的强度,但过多的Mg和Si加入,会导致析出物粗化,影响材料的强度和耐蚀性,故Mg控制在0.8~1.6%,Si含量控制在0.9~1.8%,且Mg和Si的质量百分比值<1.5,能够实现高强、高耐蚀和高导电性的兼顾。
具体实施方式三:本实施方式高强度6系铝合金制备方法按照以下步骤进行:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:
所述均匀化退火工艺为:在540~570℃下保温8~16h;
均匀化退火主要是解决铸造过程中形成的枝晶偏析,以及固溶粗大的化合物,但部分高熔点化合物需要在较高温度下才能充分固溶,在540~570℃时合金铸态中的枝晶组织、非平衡共晶组织以及少量的独立第二相组织都能得到很好的回溶,为改善组织均匀性以及调控析出相尺寸及分布形态奠定基础。并且根据装炉量不同,采用8-16h能够较好的实现均火的效果和目的,过多延长时间将造成能耗的浪费。
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;
所述挤压工艺中的挤压温度为480~530℃;热挤压温度为480~530℃,最高为530℃,是合金的最佳热塑性温度区间,该工艺下变形抗力低,有效的保障表面质量及成形性;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理;
所述人工时效工艺为:加热至150~180℃并保温6~12h,最后空冷。选择在150~180℃,保温6~12h的最佳的人工时效工艺,使得强化相得到最大程度的弥散析出,使高强度和高耐蚀得到了最大程度的兼顾。
本实施方式高强耐蚀6系铝合金挤压材的加工工艺,所得的挤压材各项力学性能达到甚至优于2A12合金水平。其中,抗拉强度420~480MPa,屈服强度380~430MPa,延伸率10~16%,布氏硬度120~140HB,电导率37~43%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,在满足耐蚀性和电导率要求的6系铝合金挤压材中强度最高,其耐蚀性能也远优于2A12合金和2A50合金,可在户外使用并且不需要进行表面处理而直接应用;相比较2A12合金而言,节省了阳极氧化处理工序,减少环境污染;且制造成本较2A12合金低10%以上,完全可代替2A12应用于铝抱杆制造。相比较2A50合金,耐蚀性和导电性好,性能稳定性好,成本较2A50合金低10%以上,采用本发明的高强耐蚀6系铝合金材料进行构件制备时,由于不具有应力腐蚀开裂倾向,也极大了规避了腐蚀开裂风险。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式三不同的是:步骤二挤压材均匀化退火后的降温工艺为:依次采用30min风冷和30min雾冷,最后水冷。
冷却速率对冶金组织具有较大的影响,采用普通的随炉空冷,冷却速度较低,为形核长大提供足够的动力和时间,导致Mg2Si平衡相聚集长大,而在后续的加工过程中无法破碎,进而导致材料的强度降低。通过风冷、雾冷、水冷的梯度冷却,大幅提升冷却速度,使得第二相来不及长大,并均匀分布,对提升材料的强度奠定基础。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式三或四不同的是:步骤三所述挤压工艺中挤压速度≤3m/min。
挤压速度过快,超过3m/min,将增加模具与制品的摩擦热量,模具刚度降低,产品表面质量变差,并且由于热量聚集,储能的上升导致表层晶粒粗大,影响产品的整体性能。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式三至五之一不同的是:步骤四所述淬火工艺为在线水淬或离线淬火。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式六不同的是:所述在线水淬时冷却速率大于70℃/min;所述离线淬火工艺为:在530~570℃下保温1~3h,最后水冷,并且淬火转移时间≤20秒。
通过上述实施方式可知,本发明通过合理的加工制备技术,并总结得到最佳的优化方案:使高强度和高耐蚀、高导电得到了最大程度的兼顾。
首先通过高温均匀化,最大限度的消除晶内偏析以及粗大的第二相,为改善组织均匀性、调控析出相尺寸及分布形态提供基础条件,这也是最终实现高强高耐蚀的基础性保障。
挤压过程中,选择合适的挤压温度和挤压速度,抑制晶粒粗大,尽可能的降低挤压过程中形成的缺陷影响最终的产品强度;同时,采用较高的挤压温度,为在线水淬工艺提供了充分固溶的先决条件,也为在线水淬工艺仍能得到较高强度提供了保障。
在固溶工艺中,选取合适的固溶温度,确保实现高度的过饱和固溶体,通过缩短淬火转移时间最大限度的减少脱溶相,为后续的时效强化提供了基础保障。
在前述的一系列基础条件的保障下,本发明选择了最佳的人工时效工艺,使得强化相得到最大程度的弥散析出。
与专利CN103484736B相比,虽然专利CN103484736B所公开的合金的抗拉强度为500~520MPa,屈服强度为460~503MPa,延伸率大于10;但是本发明仍具备以下区别和优势:
专利CN103484736B的淬火工艺为:530~560℃,保温1~3h,水冷,该专利未明确其淬火转移时间和冷却速率;申请人发现,淬火转移时间越短,脱溶相就会越少,就越有利于后续时效过程中强化相的有序析出,越有利于强度的提升和耐蚀性的改善。但冷却速率过高,容易造成产品的变形,因此本申请选择了冷却速率大于70℃/min的在线水淬工艺,以及离线淬火工艺:在530~570℃下保温1~3h,最后水冷,并且淬火转移时间≤20秒。
专利CN103484736B指出:热挤并在线穿水后的挤压材在530~560℃下保温1~3h固溶处理,在此温度区间和保温时间的固溶处理,能保证挤压材在不发生过烧的前提下使合金元素充分固溶于基体中;经过以上所述的加工工艺,材料具有高强度和较好的塑性,满足复杂断面高强铝合金型材的生产要求。专利CN103484736B工艺路线中,挤压后需要经过在线穿水工序,然后再进行离线的固溶处理。这就需要生产线既要有在线穿水装置,还要有离线淬火装备。申请人发现,由于6系铝合金材料的淬火敏感性较低,加之T6峰值时效态材料的强度富余量较大,即使采用在线穿水淬火也能够得到较高强度,故本发明在淬火工序上,选择在线穿水或者离线固溶两者任一条工艺路线均可获得较高的强度,可根据企业生产线实际进行选择,在实现产品的方面不会受到装备条件的限制和影响,同时,由于工艺参数选择范围较宽,能够保证产品批量生产过程中的性能稳定性,例如固溶温度范围是530~570,差值为40℃。
专利CN103484736B的人工时效工艺为:加热160~180℃并保温9~32h,空冷;申请人发现人工时效时间为6~12h的条件下获得的合金的强度是最高的。
具体实施方式八:本实施方式利用上述方法制备的高强度6系铝合金在抱杆的制造中的应用。
所述抱杆的制造方法为:将高强度6系铝合金挤压成型,得到挤压材;将挤压材进行拼装连接,得到抱杆;所述挤压材为挤压型材或挤压管材;所述挤压型材为角材。
本实施方式中高强高导耐蚀6系铝合金挤压材的各项力学性能达到甚至优于2A12合金和2A50合金水平。其中,抗拉强度420~480MPa,屈服强度380~430MPa,延伸率10~16%,布氏硬度120~140HB,电导率37~43%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,在满足耐蚀性和电导率要求的6系铝合金挤压材中强度最高,其耐蚀性能也远优于2A12合金,可在户外使用并且不需要进行表面处理而直接应用;相比较2A12合金而言,节省了阳极氧化处理工序,减少环境污染;且制造成本较2A12合金低10%以上,完全可代替2A12应用于铝抱杆制造。采用本发明的高强耐蚀6系铝合金材料进行构件制备时,由于不具有应力腐蚀开裂倾向,也极大了规避了腐蚀开裂风险。
具体实施方式九:本实施方式利用上述方法制备的高强度6系铝合金在高压开关液压弹簧操动机构部件的制造中的应用;
所述高压开关液压弹簧操动机构部件为工作缸或储能活塞缸,制造方法为:将高强度6系铝合金挤压成型,得到挤压材;将挤压材通过机械加工得到高压开关中液压弹簧贮能操动机构中的工作缸或储能活塞缸;所述挤压材为圆棒或矩形棒。
本实施方式中高强高导耐蚀6系铝合金挤压材的各项力学性能优于2A50合金水平。其中,抗拉强度420~480MPa,屈服强度380~430MPa,延伸率10~16%,布氏硬度120~140HB,电导率37~43%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,在满足耐蚀性和电导率要求的6系铝合金挤压材中强度最高,其相比较2A50合金,屈服强度提高20%,力学性能和耐蚀性均明显优于2A50合金,同时,产品的性能稳定性好,成本较2A50合金低10%以上,采用本发明的高强耐蚀6系铝合金材料进行构件制备时,由于不具有应力腐蚀开裂倾向,也极大了规避了腐蚀开裂风险。
对专利CN103484736B材料进行电导率测试,电导率低于36%IACS,并且耐蚀性较差,按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,无法满足抱杆和高压开关液压弹簧操动机构对耐蚀和高电导率的要求。
具体实施方式十:本实施方式高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:0.9~1.1%,Fe:0.1~0.3%,Cu:0.1~0.6%,Mn:0.2~0.5%,Mg:0.8~1.1%,Zn:0~0.4%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.05~0.1%,Zr:0.05~0.1%,Ti:0.05~0.1%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施方式高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在550~555℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度480~500℃,挤压速度≤3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用离线淬火:540~550℃,保温1~3h,水冷,淬火转移时间≤20秒;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至170~180℃并保温8h,空冷。
本实施方式产品的抗拉强度410~430MPa,屈服强度380~390MPa,延伸率11~13%,布氏硬度125~130HB,电导率39~41%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级高于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
具体实施方式十一:本实施方式高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.1~1.4%,Fe:0.1~0.2%,Cu:0.1~0.6%,Mn:0.4~0.7%,Mg:1.1~1.3%,Zn:0~0.4%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.05~0.1%,Zr:0.05~0.1%,Ti:0.05~0.1%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施方式高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在555~560℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度500~520℃,挤压速度≤3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用离线淬火:在550~570℃下保温1~3h,水冷,淬火转移时间≤20秒;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至170~180℃并保温8h,空冷。
本实施方式产品的抗拉强度440~460MPa,屈服强度400~410MPa,延伸率11~12%,布氏硬度130~135HB,电导率38~42%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级高于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
具体实施方式十二:本实施方式高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.4~1.6%,Fe:0.1~0.3%,Cu:0.4~0.7%,Mn:0.5~0.8%,Mg:1.2~1.5%,Zn:0.2~0.5%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.05~0.1%,Zr:0.05~0.1%,Ti:0.05~0.1%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施方式高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在555~560℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度520~530℃,挤压速度≤3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用离线淬火:在550~560℃下保温1~3h,水冷,淬火转移时间≤20秒;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至170~180℃并保温8h,空冷。
本实施方式产品的抗拉强度450~470MPa,屈服强度420~430MPa,延伸率11~12%,布氏硬度135~140HB,电导率37~40%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
具体实施方式十三:本实施方式高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.4~1.7%,Fe:0.1~0.3%,Cu:0.8~1.3%,Mn:0.5~0.8%,Mg:1.2~1.5%,Zn:0~0.5%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.05~0.1%,Zr:0.05~0.1%,Ti:0.05~0.1%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施方式高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在555~560℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度520~530℃,挤压速度≤3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用离线淬火:在550~560℃下保温1~3h,水冷,淬火转移时间≤20秒;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至170~180℃并保温8h,空冷。
本实施方式产品的抗拉强度450~480MPa,屈服强度410~430MPa,延伸率11~12%,布氏硬度135~140HB,电导率37~43%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
具体实施方式十四:本实施方式高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:0.9~1.1%,Fe:0.1~0.3%,Cu:0.1~0.6%,Mn:0.2~0.5%,Mg:0.8~1.1%,Zn:0~0.4%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.05~0.1%,Zr:0.05~0.1%,Ti:0.05~0.1%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施方式高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在550~555℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度500~520℃,挤压速度≤3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用在线水淬,在线水淬时冷却速率大于70℃/min,模具出口温度510~520℃;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至170~180℃并保温8h,空冷。
本实施方式产品的抗拉强度410~430MPa,屈服强度380~390MPa,延伸率11~13%,布氏硬度125~130HB,电导率37~43%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级高于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中5级,满足应用要求。
具体实施方式十五:本实施方式高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.1~1.4%,Fe:0.1~0.2%,Cu:0.1~0.6%,Mn:0.4~0.7%,Mg:1.1~1.3%,Zn:0~0.4%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.05~0.1%,Zr:0.05~0.1%,Ti:0.05~0.1%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施方式高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在555~560℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度520~530℃,挤压速度≤3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用在线水淬,在线水淬时冷却速率80℃~100℃/min,模具出口温度515~525℃;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至170~180℃并保温8h,空冷。
本实施方式产品的抗拉强度430~440MPa,屈服强度400~410MPa,延伸率11~12%,布氏硬度130~135HB,电导率37~43%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级高于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
具体实施方式十六:本实施方式高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.4~1.7%,Fe:0.1~0.3%,Cu:0.4~0.7%,Mn:0.5~0.8%,Mg:1.2~1.5%,Zn:0.2~0.5%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.05~0.1%,Zr:0.05~0.1%,Ti:0.05~0.1%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施方式高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在555~560℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度520~530℃,挤压速度≤3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用在线水淬,在线水淬时冷却速率80℃~100℃/min,模具出口温度525~530℃;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至170~180℃并保温8h,空冷。
本实施方式产品的抗拉强度430~450MPa,屈服强度400~420MPa,延伸率11~12%,布氏硬度135~140HB,电导率37~43%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
具体实施方式十七:本实施方式高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.4~1.7%,Fe:0.1~0.3%,Cu:0.8~1.3%,Mn:0.7~1.0%,Mg:1.2~1.5%,Zn:0~0.5%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.05~0.1%,Zr:0.05~0.1%,Ti:0.05~0.1%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施方式高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在555~560℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度520~530℃,挤压速度≤3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用在线水淬,在线水淬时冷却速率80℃~100℃/min,模具出口温度525~530℃;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至170~180℃并保温8h,空冷。
本实施方式产品的抗拉强度440~460MPa,屈服强度410~430MPa,延伸率11~12%,布氏硬度135~140HB,电导率37~43%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
实施1:
本实施例高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.0%,Fe:0.2%,Cu:0.4%,Mn:0.35%,Mg:0.9%,Zn:0.1%,还含有Cr、Zr、Ti,其中Cr:0.06%,Ti:0.06%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施例高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在550℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度490℃,挤压速度≤3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用离线淬火:在540℃下保温2h,水冷,淬火转移时间≤20秒;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至175℃并保温8h,空冷。
本实施例产品的抗拉强度430MPa,屈服强度390MPa,延伸率12%,布氏硬度127HB,电导率39%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级达到GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中5级,满足应用要求。
实施2:
本实施例高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.2%,Fe:0.2%,Cu:0.4%,Mn:0.45%,Mg:1.15%,Zn:0.2%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.07%,Ti:0.05%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施例高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在557℃下保温12h,空冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度510℃,挤压速度为2.5m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用离线淬火:在560℃下保温2h,水冷,淬火转移时间≤20秒;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至175℃并保温8h,空冷。
本实施例产品的抗拉强度455MPa,屈服强度400MPa,延伸率11%,布氏硬度135HB,电导率39%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级高于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
实施3:
本实施例高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.5%,Fe:0.2%,Cu:0.6%,Mn:0.6%,Mg:1.25%,Zn:0.2%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.1%,Ti:0.05%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施例高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在557℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度525℃,挤压速度2.5m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用离线淬火:在555℃下保温2h,水冷,淬火转移时间≤20秒;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至175℃并保温8h,空冷。
本实施例产品的抗拉强度460MPa,屈服强度420MPa,延伸率11%,布氏硬度138HB,电导率39%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
实施4:
本实施例高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.5%,Fe:0.2%,Cu:0.9%,Mn:0.65%,Mg:1.4%,Zn:0.1%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Zr:0.1%,Ti:0.05%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施例高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在556℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度525℃,挤压速度3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用离线淬火:在556℃下保温2h,水冷,淬火转移时间≤20秒;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至170℃并保温8h,空冷。
本实施例产品的抗拉强度475MPa,屈服强度425MPa,延伸率12%,布氏硬度140HB,电导率38%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
对比例1:
按目标成分准备纯金属铝、纯金属镁、纯金属铜、Al-Si中间合金、Al-Ti中间合金、Al-Zr中间合金、铬添加剂、铁添加剂作为原料;其中Al-Si中间合金的成分按重量百分比含Si18%,余量为Al和不可避免杂质;Al-Ti中间合金的成分按重量百分比含Ti30%,余量为Al和不可避免杂质;铬添加剂的成分按重量百分比含Cr70%,其余为盐,不与Al反应,最终成为炉渣;Al-Zr中间合金的成分按重量百分比含Zr3%,余量为Al和不可避免杂质;铁添加剂的成分按重量百分比含Fe70%,其余为盐,不与Al反应,最终成为炉渣;
将纯金属铝、Al-Si中间合金熔炼,熔化后加入纯金属铜、Al-Ti中间合金,升温至740~750℃,再加入Al-Zr中间合金、铬添加剂、铁添加剂和纯金属镁,搅拌均匀后升温至745~755℃;对熔炼炉内的熔体使用氩气进行除气处理5min,处理完毕后在750±5℃静置10min,再去除合金熔体表面的浮渣;氩气流量为20L/min,控制气泡高出熔体液面20~30mm;将去除浮渣的合金熔体采用半连续铸造机进行半连续铸造,浇铸温度为745~755℃,获得铝合金铸锭,其成分按重量百分比含Si1.19%,Mg1.59%,Cu1.05%,Cr0.149%,Zr0.155%,Fe0.60%,Ti0.028%,余量为Al和杂质;其中杂质含量按重量百分比为0.12%,并且Zn的含量按重量百分比为0.012%;将铝合金铸锭均匀化处理,在530~550℃下保温24h,然后取出风冷至室温;在温度500℃条件下,保温1小时;然后进行热挤压变形,挤压比为90;出模后进行在线穿水,温度降至室温,获得的挤压棒材抗拉强度436MPa,屈服强度290MPa,延伸率16.60%;
将挤压棒材在550℃条件下保温2h进行固溶处理,然后水淬至室温,再升温至170℃保温12进行人工时效处理,最后空冷至室温,获得超高强6000系铝合金棒材,抗拉强度520MPa,屈服强度503MPa,延伸率10.38%;对比例1得到的合金的电导率为35%IACS,并且耐蚀性较差,按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级为GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中2级。
实施5:
本实施例高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:0.9%,Fe:0.3%,Cu:0.5%,Mn:0.5%,Mg:1.1%,Zn:0.1%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.1%,Ti:0.05%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施例高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在554℃下保温12h,空冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度150℃,挤压速度2.5m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用在线水淬,在线水淬时冷却速率为80℃/min,模具出口温度510℃;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至175℃并保温8h,空冷。
本实施例产品的抗拉强度415MPa,屈服强度385MPa,延伸率13%,布氏硬度126HB,电导率42%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级高于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中5级,满足应用要求。
实施6:
本实施例高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.2%,Fe:0.2%,Cu:0.5%,Mn:0.6%,Mg:1.1%,Zn:0.2%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.1%,Ti:0.08%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施例高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在557℃下保温12h,空冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度525℃,挤压速度3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用在线水淬,在线水淬时冷却速率为90℃/min,模具出口温度520℃;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至175℃并保温8h,空冷。
本实施例产品的抗拉强度440MPa,屈服强度400MPa,延伸率11%,布氏硬度135HB,电导率41%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级高于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
实施7:
本实施例高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.5%,Fe:0.3%,Cu:0.5%,Mn:0.7%,Mg:1.2%,Zn:0.2%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Zr:0.1%,Ti:0.05%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施例高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在铸锭均火556℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度525℃,挤压速度≤3m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用在线水淬,在线水淬时冷却速率为90℃/min,模具出口温度525℃;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至175℃并保温8h,空冷。
本实施例产品的抗拉强度445MPa,屈服强度410MPa,延伸率11%,布氏硬度137HB,电导率39%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
实施8:
本实施例高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:1.5%,Fe:0.2%,Cu:1.0%,Mn:0.9%,Mg:1.3%,Zn:0.3%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0.1%,Ti:0.1%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%;
本实施例高强度6系铝合金的制备方法:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:在556℃下保温12h;依次采用30min风冷、30min雾冷和水冷;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;铸锭挤压温度525℃,挤压速度2.7m/min;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;采用在线水淬,在线水淬时冷却速率为90℃/min,模具出口温度525~530℃;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理:加热至175℃并保温8h,空冷。
本实施例产品的抗拉强度460MPa,屈服强度420MPa,延伸率12%,布氏硬度140HB,电导率39%IACS,产品按照GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》中性盐雾试验540h,其保护评级不低于GB/T 6461-2002《盐雾测试等级》中4级,满足应用要求。
实施例1~8所述的熔炼和铸造过程中:铝液熔炼温度为735-755℃,铸造时炉内温度为730±5℃,铸造速度120~140mm/min,冷却水流量为1500-1600L/min,在上述熔炼和铸造工艺下均能得到满足实施例1~8性能需求的铸锭。

Claims (9)

1.一种高强度6系铝合金,其特征在于:高强度6系铝合金按质量百分比计含有Si:0.9~1.8%,Fe:0~0.5%,Cu:0.35~1.2%,Mn:0.2~1.2%,Mg:0.8~1.6%,Zn:0~0.5%,还至少含有Cr、Zr、Ti中的一种,其中Cr:0~0.8%,Zr:0~0.8%,Ti:0~0.5%,余量为Al和不可避免的杂质,所有不可避免的杂质的总的质量百分比<0.15%,单个不可避免的杂质的质量百分比<0.05%。
2.根据权利要求1所述的高强度6系铝合金,其特征在于:Mg和Si的质量比<1.5。
3.如权利要求1所述的高强度6系铝合金制备方法,其特征在于:该方法按照以下步骤进行:
一、按照高强度6系铝合金的各元素的质量百分比称取原料,并将所称取原料进行熔炼和铸造,得到铸锭;
二、铸锭的均匀化退火:
所述均匀化退火工艺为:在540~570℃下保温8~16h;
三、对铸锭进行锯切和挤压,得到挤压材;
所述挤压工艺中的挤压温度为480~530℃;
四、对步骤三所得挤压材进行淬火;
五、对步骤四处理后的挤压材进行人工时效处理;
所述人工时效工艺为:加热至150~180℃并保温6~12h,最后空冷。
4.根据权利要求1所述的高强度6系铝合金制备方法,其特征在于:步骤二挤压材均匀化退火后的降温工艺为:依次采用30min风冷和30min雾冷,最后水冷。
5.根据权利要求1所述的高强度6系铝合金制备方法,其特征在于:步骤三所述挤压工艺中挤压速度≤3m/min。
6.根据权利要求1所述的高强度6系铝合金制备方法,其特征在于:步骤四所述淬火工艺为在线水淬或离线淬火。
7.根据权利要求6所述的高强度6系铝合金制备方法,其特征在于:所述在线水淬时冷却速率大于70℃/min;所述离线淬火工艺为:在530~570℃下保温1~3h,最后水冷,并且淬火转移时间≤20秒。
8.如权利要求3~7中任意一项所述方法制备的高强度6系铝合金的应用,其特征在于:高强度6系铝合金用于制造抱杆。
9.如权利要求3~7中任意一项所述方法制备的高强度6系铝合金的应用,其特征在于:高强度6系铝合金用于制造高压开关液压弹簧操动机构部件。
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