新型6系高强度铝合金及其制备方法与流程

本发明涉及一种铝合金型材及其制备方法，尤其涉及一种新型6系高强度铝合金及其制备方法。

背景技术：

1、铝合金型材密度低，强度比较高，接近或超过优质钢，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢，主要应用于交通运输业(包括汽车制造业、轨道交通业)、装备和机械设备制造业、耐用消费品业等。在众多型材中，6系铝合金和7系铝合金备受关注，6系铝合金比7系铝合金更容易加工成型，并且具有更好的耐腐蚀性能，但目前6系铝合金的强度比之7系铝合金强度远远不足，因此，研究一种铝合金及其制备方法，实现6系铝合金达到7系铝合金的力学性能。

技术实现思路

1、技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种新型6系高强度铝合金及其制备方法，实现了6系铝合金达到7系铝合金的力学性能。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明公开一种新型6系高强度铝合金及其制备方法，所述新型6系高强度铝合金包括以下质量百分比的原料：si＝0.68～0.80％，fe≤0.15％，cu＝0.65～0.75％，mn＝0.05～0.15％，mg＝0.90～1.20％，cr≤0.02％，zn≤0.05％，ti≤0.05％，剩余为al及其他不可避免的杂质，所述其他不可避免的杂质单个元素≤0.05％，合计≤0.10％。

3、所述新型6系高强度铝合金的制备方法，包括如下步骤：s1、熔炼：将配比好的原料进行装炉熔炼获得熔体，熔炼温度为700～750℃，熔炼时间为6～7小时；s2、精炼静置：将熔体导入到静置炉内，在静置炉内进行精炼10-16分钟，精炼温度为720～740℃；s3、过滤铸造：铸造温度为710～720℃，铸造过程中使用40ppi泡沫陶瓷过滤板进行过滤，过滤后进行铸造得到铸棒；s4、均匀化：铸棒采用整支均质处理，均匀化温度为540～580℃，保温6～8小时，随炉冷却至240℃，出炉空冷；s5、铸棒加工：铸棒外表面车去偏析层5mm，表面粗糙度不大于ra12.5，铸棒经高倍、低倍检验合格后切段；s6、铸棒加热：采用电磁感应炉对铸棒进行加热，设定温度为480～530℃；s7、挤压：将铸棒填入挤压筒中获得型材，挤压筒温度390～450℃，模具温度480～500℃，挤压速度3.5m±0.5m/min，模具工作带控制在5mm以内；s8、在线水冷淬火：型材从模孔挤出后，保证出口温度在480℃以上，采用水箱穿水淬火，循环冷却保证水箱内水温不高于45℃，使型材进行充分固溶；s9、拉伸矫直：单只铸棒挤压完毕后，设定拉伸变形量1～3％，消除挤压淬火过程的残余应力，拉伸后进行尺寸检测；s10、人工时效：设定时效温度175℃，时效时间8小时，出炉冷却到室温，获得成品；s11、成品检测：对成品的尺寸、成分、性能、高倍、低倍及疲劳进行检测并进行相关腐蚀试验。

4、进一步的，利用n2和cl2混合气体在所述静置炉内进行精炼。

5、本发明至少具有以下有益效果：

6、1、本发明新型6系高强度铝合金针对现有技术的铝型材化学成分进行优化，将mn元素含量控制在0.05.-0.15％，cu元素含量控制在0.65-0.75％，mg元素含量控制在0.90-1.2％，si元素含量控制在0.68～0.80％，借助在合金凝固过程中，形成的mnal6，析出强化过程中，形成的cual2，以及强化相mg2s等，可在晶界和晶内形成弥散的析出相，阻碍位错的移动，提高了合金的强度和硬度。本发明通过对工艺过程中元素含量配比以及温度等工艺参数的控制，提高了6系铝合金的力学性能，在抗拉强度、屈服强度、延伸率以及硬度方面，均优于7003、7005、7020合金的机械性能，可以实现转换替代。

7、2、在静置炉内使用氮气和氯气的混合气体进行精炼，促进铝合金熔体中气体排除，金属熔体的渗透性更好，铝合金的密度和均匀性得到改善，有效清除铝合金熔体中的氧化物和其他杂质，促进晶粒的细化，改善合金的晶粒结构，熔体中热量传递更加均匀，产生的热裂纹减少。

8、3、通过合理的选择铸造温度，使得金属的流动性更好，铸件中针孔、缩孔、表面起泡等缺陷减少，降低了对模具的热损伤，实现更细小和均匀的晶粒结构，减少铸棒中的成分偏差，避免硬质点的产生。

技术特征：

1.一种新型6系高强度铝合金，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：si＝0.68～0.80％，fe≤0.15％，cu＝0.65～0.75％，mn＝0.05～0.15％，mg＝0.90～1.20％，cr≤0.02％，zn≤0.05％，ti≤0.05％，剩余为al及其他不可避免的杂质，所述其他不可避免的杂质单个元素≤0.05％，合计≤0.10％。

2.一种新型6系高强度铝合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的新型6系高强度铝合金的制备方法，其特征在于，利用n2和cl2混合气体在所述静置炉内进行精炼。

技术总结本发明涉及一种新型6系高强度铝合金及其制备方法，包括以下质量百分比的原料：Si＝0.68～0.80％，Fe≤0.15％，Cu＝0.65～0.75％，Mn＝0.05～0.15％，Mg＝0.90～1.20％，Cr≤0.02％，Zn≤0.05％，Ti≤0.05％，剩余为Al及其他不可避免的杂质，其他不可避免的杂质单个元素≤0.05％，合计≤0.10％。通过对工艺过程中元素含量配比以及温度等工艺参数的控制，提高了6系铝合金的力学性能，在抗拉强度、屈服强度、延伸率以及硬度方面，均优于7003、7005、7020合金的机械性能，可以实现转换替代。技术研发人员：王加兴,史晓红,曲兆金,刘冰,王佳,周传鑫,孙晓荣,成宝海受保护的技术使用者：龙口市丛林铝材有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2