CN116815080A - 一种6182-t7铝合金及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种6182‑T7铝合金及其制备方法与应用。本发明6182‑T7铝合金的制备方法，包括：铝棒熔铸、均匀化处理、预热、挤压、固溶处理、拉直、锻造、人工时效处理等步骤，进行人工时效处理时采用两级时效：第一级时效175±5℃，保温时间为6‑6.5h；第二级时效205±5℃，保温时间为6‑6.5h。本发明制得的6182‑T7铝合金满足的性能要求：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230‑280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经190±5℃*45min短时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230‑280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经120±5℃*500h长时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230‑280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°，制得的6182‑T7铝合金用于制备车用铝合金万向节支架，能够满足客户对6182支架的性能要求。
Description
技术领域
本发明属于变形铝合金材料制备技术领域，具体涉及一种6182-T7铝合金及其制备方法与应用。
背景技术
随着对汽车节能环保、轻量化和高机动性的要求，汽车轻量化发展迅速。铝合金具有强度适中、质量轻，易成型等特点，适用于汽车轻量化设计。出于对强塑性和安全性的考虑，汽车万向节支架需采用6182铝合金制造，目前客户对6182支架的性能要求：锻造后的T7性能要求：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经190±5℃*45min短时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经120±5℃*500h长时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°，目前现有的铝合金无法满足上述需求，需要开发新的6182合金制备方法以满足以上应用。
发明内容
本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种6182-T7铝合金及其制备方法与应用。本发明制得的6182-T7铝合金能够满足以下性能要求：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经190±5℃*45min短时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经120±5℃*500h长时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°，制得的6182-T7铝合金用于制备车用铝合金万向节支架，能够满足客户对6182支架的性能要求。
为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：
第一方面，本发明实施例提供了一种6182-T7铝合金的制备方法，包括以下步骤：
（1）铝棒熔铸：按照6182铝合金的合金元素组成配制原料，并熔铸成铸棒；
（2）均匀化处理：将步骤（1）所得铸棒在510±5℃下保温9-10小时，均匀化处理后出炉水冷至室温；
（3）预热：将步骤（2）所得均匀化后铸棒加热到490-520℃，铸棒头尾温度梯度为10-30℃；将挤压模具加热，加热温度为470-490℃；将模筒加热，加热温度为430-440℃；
（4）挤压：采用挤压机对步骤（3）预热后铸棒进行挤压，挤压速度为4-5m/min；
（5）固溶处理：对步骤（4）所得产品进行在线固溶处理，在线固溶处理时采用在线水冷冷却方式；
（6）拉直：对步骤（5）所得产品进行拉直处理；
（7）对步骤（6）所得产品经锻造，锻造后水冷冷却；
（8）人工时效处理：对步骤（7）所得产品的锻件进行人工时效处理，时效分两级：第一级时效175±5℃，保温时间为6-6.5h；第二级时效205±5℃，保温时间为6-6.5h。
进一步地，按质量百分数计，所述6182铝合金的元素组成包括：Si：0.95％-1.1％，Fe≤0.25％，Cu≤0.1％，Mn≤0.8-0.9％，Mg：0.9％-1.05％，Cr≤0.25％，Zn≤0.20％，Ti≤0.10％，Zr≤0.08-0.15％，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.15％，Al：余量。
第二方面，本发明实施例提供了一种6182-T7铝合金，采用第一方面的制备方法制得。
进一步地，所述6182-T7铝合金满足的性能要求：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经190±5℃*45min短时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经120±5℃*500h长时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°。
第三方面，本发明实施例提供了一种6182-T7铝合金的应用，第二方面所述的6182-T7铝合金用于制备车用铝合金万向节支架。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明6182-T7铝合金制备方法采用双级时效工艺，其中第一级和第二级时效可以分开进行，均可实现其他产品合炉生产，以达到能源的最大生产效率。
本发明制备得到的6182-T7铝合金满足的性能要求：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经190±5℃*45min短时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经120±5℃*500h长时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种6182-T7铝合金制备方法，包括以下步骤：
（1）铝棒熔铸：按照6182铝合金的合金元素组成配制原料，并熔铸成铸棒，按质量百分数计，6182铝合金的元素组成包括：Si：1.022％，Fe：0.219％，Cu：0.045％，Mn：0.862％，Mg：0.951％，Cr：0.136％，Zn：0.0024％，Ti：0.037％，Zr：0.119％，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.15％，Al：余量。
（2）均匀化处理：将步骤（1）所得铸棒在510±5℃下保温9.5小时，均匀化处理后出炉水冷至室温；
（3）预热：将步骤（2）所得均匀化后铸棒加热到490-520℃温度，铸棒头尾温度梯度为10-30℃；将挤压模具加热，加热温度为470-490℃；将模筒加热，加热温度为430-440℃；
（4）挤压：采用挤压机对步骤（3）预热后铸棒进行挤压，挤压速度为4.5m/min；
（5）固溶处理：对步骤（4）所得产品进行在线固溶处理，在线固溶处理是采用在线水冷冷却方式；
（6）拉直：对步骤（5）所得产品进行拉直处理；
（7）对步骤（6）所得产品经锻造，锻造后水冷冷却；
（8）人工时效处理：对步骤（7）所得产品的锻件进行人工时效处理，时效分两级：第一级时效170℃，保温时间为6h；第二级时效200℃，保温时间为6h。
实施例2
一种6182-T7铝合金制备方法，与实施例1中的制备方法的不同之处在于，本实施例中，对步骤（7）所得产品的锻件人工时效工艺为：第一级时效175℃，保温时间为6h；第二级时效205℃，保温时间为6h，得到最终制品。
实施例3
一种6182-T7铝合金制备方法，与实施例1中的制备方法的不同之处在于，本实施例中，对步骤（7）所得产品的锻件人工时效工艺为：第一级时效175℃，保温时间为6.5h；第二级时效205℃，保温时间为6.5h，得到最终制品。
实施例4
一种6182-T7铝合金制备方法，与实施例1中的制备方法的不同之处在于，本实施例中，对步骤（7）所得产品的锻件人工时效工艺为：第一级时效180℃，保温时间为6.5h；第二级时效210℃，保温时间为6.5h，得到最终制品。
对比例1
一种6182铝合金制备方法，与实施例1中的制备方法的不同之处在于，本对比例中，对步骤（7）所得产品的锻件人工时效工艺为：第一级时效169℃，保温时间为6.5h；第二级时效205℃，保温时间为6.5h，得到最终制品。
对比例2
一种6182铝合金制备方法，与实施例1中的制备方法的不同之处在于，本对比例中，对步骤（7）所得产品的锻件人工时效工艺为：第一级时效169℃，保温时间为6.5h；第二级时效210℃，保温时间为6.5h，得到最终制品。
对比例3
一种6182铝合金制备方法，与实施例1中的制备方法的不同之处在于，本对比例中，对步骤（7）所得产品的锻件人工时效工艺为：第一级时效181℃，保温时间为6h；第二级时效200℃，保温时间为6h，得到最终制品。
对比例4
一种6182铝合金制备方法，与实施例1中的制备方法的不同之处在于，本对比例中，对步骤（7）所得产品的锻件人工时效工艺为：第一级时效181℃，保温时间为6h；第二级时效205℃，保温时间为6h，得到最终制品。
对实施例1-4和对比例1-4制得制品的拉伸性能、折弯及短周期热稳定之后的拉伸性能与折弯进行检测，测试结果如表1所示。
表1 实施例1-4和对比例1-4铝合金制品的相关性能比较
对实施例1-4和对比例1-4经过长周期热稳定之后的铝合金制品的拉伸性能与折弯进行检测，测试结果如表2所示。
表2实施例1-4和对比例1-4经过长周期热稳定后的铝合金制品的相关性能
试验结果证明，采用本发明制备方法制得的6182-T7铝合金能够满足以下性能要求：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经190±5℃*45min短时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经120±5℃*500h长时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°。故本发明制备方法制得的6182-T7铝合金能够用于车用铝合金万向节支架的制备，实现本土国产化生产。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种6182-T7铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）铝棒熔铸：按照6182铝合金的合金元素组成配制原料，并熔铸成铸棒；
（2）均匀化处理：将步骤（1）所得铸棒在510±5℃下保温9-10小时，均匀化处理后出炉水冷至室温；
（3）预热：将步骤（2）所得均匀化后铸棒加热到490-520℃，铸棒头尾温度梯度为10-30℃；将挤压模具加热，加热温度为470-490℃；将模筒加热，加热温度为430-440℃；
（4）挤压：采用挤压机对步骤（3）预热后铸棒进行挤压，挤压速度为4-5m/min；
（5）固溶处理：对步骤（4）所得产品进行在线固溶处理，在线固溶处理时采用在线水冷冷却方式；
（6）拉直：对步骤（5）所得产品进行拉直处理；
（7）对步骤（6）所得产品经锻造，锻造后水冷冷却；
（8）人工时效处理：对步骤（7）所得产品的锻件进行人工时效处理，时效分两级：第一级时效175±5℃，保温时间为6-6.5h；第二级时效205±5℃，保温时间为6-6.5h，得到6182-T7铝合金。
2.根据权利要求1所述的6182-T7铝合金的制备方法，其特征在于，按质量百分数计，所述6182铝合金的元素组成包括：Si：0.95％-1.1％，Fe≤0.25％，Cu≤0.1％，Mn≤0.8-0.9％，Mg：0.9％-1.05％，Cr≤0.25％，Zn≤0.20％，Ti≤0.10％，Zr≤0.08-0.15％，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.15％，Al：余量。
3.一种6182-T7铝合金，其特征在于，采用权利要求1或2所述的制备方法制得。
4.根据权利要求3所述的6182-T7铝合金，其特征在于，所述6182-T7铝合金满足的性能要求：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经190±5℃*45min短时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°；经120±5℃*500h长时稳定性之后满足：抗拉强度≥280MPa，屈服强度：230-280MPa，延伸率≥10％，折弯角≥70°。
5.一种6182-T7铝合金的应用，其特征在于，权利要求3所述的6182-T7铝合金用于制备车用铝合金万向节支架。
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