一种锻造用铝合金棒材及其制备方法与流程

本发明属于铝合金的制备及加工领域，尤其涉及一种锻造用铝合金棒材及其制备方法。

背景技术：

1、在行驶过程中控制臂受到多种交变载荷的作用，而这种载荷的作用易产生疲劳裂纹、甚至疲劳失效，所以提高其疲劳性能、增加其疲劳寿命是锻造控制臂转铝件轻量化的必要前提。

2、当前控制臂用铝合金挤压件经锻造后易出现晶粒粗大，导致锻造性能低下、使用寿命不长等问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的至少一个技术问题，提供一种锻造用铝合金棒材及其制备方法，锻造用铝合金棒材的寿命长。为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：

2、第一方面，本发明实施例提供了一种锻造用铝合金棒材的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤s1，铝棒熔铸：按比例将铝合金原材料加入熔铸炉中熔炼，得到铝液，向所述铝液中加入稀土变质剂，制成铝合金铸棒；

4、步骤s2，均匀化处理：将步骤s1制得的铝合金铸棒进行均匀化处理，然后出炉水冷至室温，得到均匀化处理后的铝合金铸棒；

5、步骤s3，挤压处理：对步骤s2制得的均匀化处理后的铝合金铸棒预热、并进行挤压，得到挤压后的铝合金棒材；

6、步骤s4，拉直处理：对步骤s3制得的冷却后的铝合金棒材进行拉直处理，得到所述锻造用铝合金棒材。

7、进一步地，步骤s1中，所述铝合金铸棒为6系铝合金。

8、进一步地，步骤s1中，所述铝合金铸棒的牌号为6110，按质量百分数计，所述铝液成分包括：si：0.7～1.1％、fe：≤0.5％、cu：0.3～0.8％、mn：0.3～0.9％、mg：0.7～1.1％、cr：0.05～0.25％、zn：≤0.20％、ti：≤0.068％、zr：≤0.2％，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.15％，余量为al。

9、进一步地，步骤s1中，所述稀土变质剂为alre5、alre10、alre15、alre20中的至少一种；

10、和/或，所述稀土变质剂的添加量为2.2～2.8kg/t铝液。

11、进一步地，步骤s2中，所述铝合金铸棒均匀化处理为在500～520℃下均匀化处理8～9h。

12、进一步地，步骤s3中，所述预热包括将铝合金铸棒升温至470～520℃，且铝合金铸棒的头尾温度梯度为10～30℃，得到预热后的铝合金铸棒，将挤压模具升温至470～490℃，模筒升温至430～440℃。

13、进一步地，步骤s3中，所述挤压采用挤压机对预热后的铝合金铸棒进行挤压，设置挤压速度为4～5m/min，挤压比≤25，再将挤压后的铝合金棒材进行在线水冷至室温，得到冷却后的铝合金棒材。

14、进一步地，所述锻造用铝合金棒材还包括热锻处理，得到热锻后的铝合金棒材；

15、所述热锻处理包括粗锻和精锻；

16、所述粗锻的温度为350～400℃；和/或，所述粗锻的温度为400~460℃。

17、进一步地，所述热锻后的铝合金棒材还包括固溶处理和人工时效处理；

18、所述固溶处理为在525～535℃下固溶处理3～3.5h；和/或，所述人工时效处理为在170～180℃下时效处理6～6.5h。

19、第二方面，本发明还提供了采用上述制备方法制备得到的锻造用铝合金棒材，所述锻造用铝合金棒材包含以下所有特性：

20、（1）挤压处理后的所述铝合金棒材的表面粗糙度rz≤30；

21、（2）所述锻造用铝合金棒材经热锻及热处理后的粗晶层≤1mm；

22、（3）所述锻造用铝合金棒材经热锻及热处理后的抗拉强度≥340mpa；

23、（4）所述锻造用铝合金棒材经热锻及热处理后的屈服强度≥320mpa；

24、（5）所述锻造用铝合金棒材经热锻及热处理后的延伸率≥8%；

25、（6）所述锻造用铝合金棒材经热锻及热处理后的硬度≥100hb；

26、（7）所述锻造用铝合金棒材经热锻及热处理后的，在150mpa下疲劳寿命≥1e+07。

27、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

28、本发明实施例提供的锻造用铝合金棒材通过加入re稀土元素，合金组织更加细小弥散，并提高了挤压后铝合金棒材的强度和塑性，经锻造后有效抑制晶粒粗化、锻造性能更优越、疲劳寿命更长。

技术特征：

1.一种锻造用铝合金棒材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的锻造用铝合金棒材的制备方法，其特征在于，

3.如权利要求1所述的锻造用铝合金棒材的制备方法，其特征在于，

4.如权利要求1所述的锻造用铝合金棒材的制备方法，其特征在于，

5.如权利要求1所述的锻造用铝合金棒材的制备方法，其特征在于，

6.如权利要求1所述的锻造用铝合金棒材的制备方法，其特征在于，

7.如权利要求1所述的锻造用铝合金棒材的制备方法，其特征在于，

8.如权利要求1所述的锻造用铝合金棒材的制备方法，其特征在于，

9.如权利要求8所述的锻造用铝合金棒材的制备方法，其特征在于，

10.权利要求1-9任一项所述的锻造用铝合金棒材的制备方法制备的锻造用铝合金棒材，其特征在于，所述锻造用铝合金棒材包含以下所有特性：

技术总结本发明提供一种锻造用铝合金棒材及其制备方法，步骤S1，铝棒熔铸：按比例将铝合金原材料加入熔铸炉中熔炼，向所述铝液中加入稀土变质剂，制成铝合金铸棒；步骤S2，均匀化处理：将步骤S1制得的铝合金铸棒进行均匀化处理，然后出炉水冷至室温，得到均匀化处理后的铝合金铸棒；步骤S3，挤压处理：对步骤S2制得的均匀化处理后的铝合金铸棒预热、并进行挤压；步骤S4，拉直处理：对步骤S3制得的冷却后的铝合金棒材进行拉直处理，得到所述锻造用铝合金棒材。本发明实施例通过加入Re稀土元素，合金组织更加致密，并提高了挤压后铝合金棒材的强度和塑性，经锻造后有效抑制晶粒粗化、锻造性能更优越、疲劳寿命更长。技术研发人员：陈圆圆,王庆庆,彭俊芳受保护的技术使用者：江苏亚太航空科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17