CN117380772A - 一种正向挤压在线淬火消除粗晶环铝合金棒材的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种正向挤压在线淬火消除粗晶环铝合金棒材的生产方法，具体按以下步骤进行：一、按照元素质量百分含量为：Si：0.65％～0.69％、Mg：0.90％～0.94％、Fe≤0.20％、Mn：0.10％～0.14％、Cu：0.22％～0.27％、Zn≤0.05％、Cr：0.18％～0.22％、Ti：0.008％‑0.15％和余量Al将原料进行熔铸，获得铝合金铸棒；加热处理后进行挤压，并在线淬火处理，并拉伸矫直；获得6061铝合金棒材。本发明提高了材料的力学性能，提高了材料的承载能力、使用寿命和使用安全性，降低了材料的使用风险。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金加工技术领域。
背景技术
随着车体轻量化的发展，铝合金以其质量轻、可强化、比强度高等优点得到了广泛重视。6061铝合金是典型的中等强度Al-Mg-Si系合金，具有良好的塑性和优良的抗蚀性和可焊性，主要应用于需要良好耐腐蚀性能及强度的大型结构件、卡车、船舶、铁道车辆等结构件中。在6061铝合金棒材生产过程中，挤压时经常出现较厚的粗晶环，会造成材料力学性能和后续阳极氧化质量下降，影响材料的正常使用，造成使用风险。
针对上述问题，有必要对6061铝合金棒材的工艺进行优化改进，避免粗晶环等组织缺陷的产生，满足用户标准，提高材料的物理性能水平，同时也形成良好的经济利益。
发明内容
本发明要解决现有6061铝合金棒材生产工艺，在挤压时经常出现粗晶环，造成材料物理性能明显下降的技术问题，而提供
一种正向挤压在线淬火消除粗晶环铝合金棒材的生产方法，该方法具体按以下步骤进行：一、按照元素质量百分含量为：Si：0.65％～0.69％、Mg：0.90％～0.94％、Fe≤0.20％、Mn：0.10％～0.14％、Cu：0.22％～0.27％、Zn≤0.05％、Cr：0.18％～0.22％、Ti：0.008％-0.15％和余量Al，将原料进行熔铸，获得铝合金铸棒；二、将步骤一获得的铝合金铸棒进行加热处理，控制感应炉加热温度为490～510℃，加热时间为2～3h；三、将模具加热至470～480℃，挤压筒加热至450～470℃，然后放入步骤二处理的铝合金铸棒，控制主缸挤压速度为2.8～5.0mm/s进行挤压，并在线淬火处理，控制淬火温度为525～535℃；四、将步骤三处理的铝合金棒材进行拉伸矫直；五、将步骤四处理的铝合金棒材进行人工时效处理，获得6061铝合金棒材。
原料包括纯铝锭、纯镁锭、铝钛硼丝、铝硅中间合金、铜剂、锰剂、铬剂。
该模具挤压比控制在15-30之间。
步骤四的拉伸量为0.5-1.5％。
步骤五所述人工时效处理温度为185℃±5℃，保温时间为8h。
本发明的有益效果是：
本发明控制铝合金棒材的合金成分，主要控制Mg2Si、Al2Cu强化相含量与再结晶抑制元素Cr、Mn含量。Cr：0.18％～0.22％、Mn：0.10％～0.14％，Cr、Mn与金属Al形成CrAl7、MnAl6金属化合物，提高了再结晶温度，使晶核形核率和长大速率都下降，抑制了再结晶的进行。通过匹配挤压比、模具导流和挤压工艺，减少了挤压过程变形的不均匀性；同时在线淬火快速冷却，阻碍了再结晶晶粒的长大，从而阻碍了在挤压过程中粗晶环的生长。挤压的铝合金产品无粗晶环组织缺陷，各项性能指标均达到标准要求，其具体要求为：抗拉强度≥330MPa，屈服强度≥300MPa，伸长率≥10％，通过本工艺方法得到的结果：抗拉强度≥335MPa，屈服强度≥306MPa，伸长率≥12.0％，提高了材料的力学性能，提高了材料的承载能力、使用寿命和使用安全性，降低了材料的使用风险。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
本发明一种正向挤压在线淬火消除粗晶环铝合金棒材的生产方法，该方法具体按以下步骤进行：一、按照元素质量百分含量为：Si：0.65％～0.69％、Mg：0.90％～0.94％、Fe≤0.20％、Mn：0.10％～0.14％、Cu：0.22％～0.27％、Zn≤0.05％、Cr：0.18％～0.22％、Ti：0.008％-0.15％和余量Al，将原料进行熔铸，获得铝合金铸棒；二、将步骤一获得的铝合金铸棒进行加热处理，控制感应炉加热温度为490～510℃，加热时间为2～3h；三、将模具加热至470～480℃，挤压筒加热至450～470℃，然后放入步骤二处理的铝合金铸棒，控制主缸挤压速度为2.8～5.0mm/s进行挤压，并在线淬火处理，控制淬火温度为525～535℃；四、将步骤三处理的铝合金棒材进行拉伸矫直；五、将步骤四处理的铝合金棒材进行人工时效处理，获得6061铝合金棒材。
其中，原料包括纯铝锭、纯镁锭、铝钛硼丝、铝硅中间合金、铜剂、锰剂、铬剂。
其中，该模具挤压比控制在15-30之间并做好导流。
其中，步骤四的拉伸量为0.5-1.5％。
其中，步骤五所述人工时效处理温度为185℃±5℃，保温时间为8h。
实施例一：本生产方法按以下步骤进行：
一、按照元素质量百分含量为：Si：0.65％、Mg：0.92％、Fe：0.20％、Mn：0.10％、Cu：0.22％、Zn:0.01％、Cr：0.20％、Ti：0.008％和余量Al，将原料进行熔铸，获得铝合金铸棒。其中，原料包括纯铝锭、纯镁锭、铝钛硼丝、铝硅中间合金、铜剂、锰剂、铬剂。
二、将步骤一获得的铝合金铸棒进行加热处理，控制感应炉加热温度为495℃，加热时间为2h。
三、制作专用模具，模具挤压比控制在15，将模具加热至475℃，挤压筒加热至465℃，然后放入步骤二处理的铝合金铸棒，控制主缸挤压速度为3.0mm/s进行挤压，并在线淬火处理，控制淬火温度为525～535℃。
四、将步骤三处理的铝合金棒材进行在线拉伸矫直，拉伸量为0.5％。
五、将步骤四处理的铝合金棒材进行人工时效处理，时效处理工艺180℃±5℃，保温8h，获得6061铝合金棒材，完成该方法。
实施例二：
本生产方法按以下步骤进行：
一、按照元素质量百分含量为：Si：0.67％、Mg：0.94％、Fe：0.10％、Mn：0.14％、Cu：0.27％、Zn:0.04％、Cr：0.18％、Ti：0.010％和余量Al将原料进行熔铸，获得铝合金铸棒。其中，原料包括纯铝锭、纯镁锭、铝钛硼丝、铝硅中间合金、铜剂、锰剂、铬剂。
二、将步骤一获得的铝合金铸棒进行加热处理，控制感应炉加热温度为490℃，加热时间为2.5h。
三、制作专用模具，模具挤压比控制在21，将模具加热至470℃，挤压筒加热至450℃，然后放入步骤二处理的铝合金铸棒，控制主缸挤压速度为5.0mm/s进行挤压，并在线淬火处理，控制淬火温度为525～535℃。
四、将步骤三处理的铝合金棒材进行在线拉伸矫直，拉伸量为0.9％。
五、将步骤四处理的铝合金棒材进行人工时效处理，时效处理工艺180℃±5℃，保温8h，获得6061铝合金棒材，完成该方法。
实施例三：
本生产方法按以下步骤进行：
一、按照元素质量百分含量为：Si：0.69％、Mg：0.90％、Fe：0％、Mn：0.12％、Cu：0.21％、Zn:0.05％、Cr：0.22％、Ti：0.015％和余量Al将原料进行熔铸，获得铝合金铸棒。其中，原料包括纯铝锭、纯镁锭、铝钛硼丝、铝硅中间合金、铜剂、锰剂、铬剂。
二、将步骤一获得的铝合金铸棒进行加热处理，控制感应炉加热温度为510℃，加热时间为2h。
三、制作专用模具，模具挤压比控制在30，将模具加热至480℃，挤压筒加热至470℃，然后放入步骤二处理的铝合金铸棒，控制主缸挤压速度为5.0mm/s进行挤压，并在线淬火处理，控制淬火温度为525～535℃。
四、将步骤三处理的铝合金棒材进行在线拉伸矫直，拉伸量为1.5％。
五、将步骤四处理的铝合金棒材进行人工时效处理，时效处理工艺180℃±5℃，保温8h，获得6061铝合金棒材，完成该方法。
实施例四：
本生产方法按以下步骤进行：
一、按照元素质量百分含量为：Si：0.61％、Mg：0.91％、Fe：0.1％、Mn：0.13％、Cu：0.25％、Zn:0％、Cr：0.19％、Ti：0.013％和余量Al将原料进行熔铸，获得铝合金铸棒。其中，原料包括纯铝锭、纯镁锭、铝钛硼丝、铝硅中间合金、铜剂、锰剂、铬剂。
二、将步骤一获得的铝合金铸棒进行加热处理，控制感应炉加热温度为490℃，加热时间为3h。
三、制作专用模具，模具挤压比控制在20，将模具加热至470℃，挤压筒加热至468℃，然后放入步骤二处理的铝合金铸棒，控制主缸挤压速度为3.5mm/s进行挤压，并在线淬火处理，控制淬火温度为525～535℃。
四、将步骤三处理的铝合金棒材进行在线拉伸矫直，拉伸量为1.2％。
五、将步骤四处理的铝合金棒材进行人工时效处理，时效处理工艺180℃±5℃，保温8h，获得6061铝合金棒材，完成该方法。
采用上述实施例，均可以得到符合要求的6061铝合金棒材。
Claims (5)
1.一种正向挤压在线淬火消除粗晶环铝合金棒材的生产方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：一、按照元素质量百分含量为：Si：0.65％～0.69％、Mg：0.90％～0.94％、Fe≤0.20％、Mn：0.10％～0.14％、Cu：0.22％～0.27％、Zn≤0.05％、Cr：0.18％～0.22％、Ti：0.008％-0.15％和余量Al，将原料进行熔铸，获得铝合金铸棒；二、将步骤一获得的铝合金铸棒进行加热处理，控制感应炉加热温度为490～510℃，加热时间为2～3h；三、将模具加热至470～480℃，挤压筒加热至450～470℃，然后放入步骤二处理的铝合金铸棒，控制主缸挤压速度为2.8～5.0mm/s进行挤压，并在线淬火处理，控制淬火温度为525～535℃；四、将步骤三处理的铝合金棒材进行拉伸矫直；五、将步骤四处理的铝合金棒材进行人工时效处理，获得6061铝合金棒材。
2.根据权利要求1所述的一种正向挤压在线淬火消除粗晶环铝合金棒材的生产方法，其特征在于，原料间的配比包括纯铝锭、纯镁锭、铝钛硼丝、铝硅中间合金、铜剂、锰剂、铬剂。
3.根据权利要求1所述的一种正向挤压在线淬火消除粗晶环铝合金棒材的生产方法，其特征在于，该模具挤压比控制在15-30之间。
4.根据权利要求1所述的一种正向挤压在线淬火消除粗晶环铝合金棒材的生产方法，其特征在于，步骤四的拉伸量为0.5-1.5％。
5.根据权利要求1所述的一种正向挤压在线淬火消除粗晶环铝合金棒材的生产方法，其特征在于步骤五所述人工时效处理温度为185℃±5℃，保温时间为8h。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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