高延伸率的铝合金材料的熔铸工艺

摘要

本发明公开了一种高延伸率的铝合金材料，其组分含有以下质量百分比的元素：硅0.35-0.65；铁≤0.35；铜0.02-0.08；镁0.5-1.0；锰0.05-0.12；锌≤0.10；钛0.02-0.08；铬≤0.10；稀土0.10-0.15；其余为铝。其工艺包括配料—装炉—扒渣—加镁—搅拌—取样—调整成分—精炼—扒渣—精炼—静置—浇铸。本发明的优点是具有高性能和高延伸率。

权利要求

1.一种高延伸率的铝合金材料的熔铸工艺，它包括如下的步骤：⑴按以下质量百分比的元素：硅0.35-0.65；铁≤0.35；铜0.02-0.08；镁0.5-1.0；锰

0.05-0.12；锌≤0.10；钛0.02-0.08；铬≤0.10；稀土0.10-0.15；其余为铝的组分配置，除镁元素外配料装炉熔炼，温度为730～760℃，时间为3h～3.5h；

⑵按上述组分比例，向熔炉中加入镁元素，并搅拌，继续熔炼，时间为0.5h，同时扒渣；

⑶精炼，温度为720～750℃，时间为15min，同时扒渣；

⑷浇铸：采用钛硼丝在线喂丝细化，温度为710～730℃，浇铸速度为110-115mm/min；

⑸均匀化处理，温度为560℃，保温时间为8小时；

⑹采用在线水淬进行挤压，挤压出口温度为525～545℃。

说明书

高延伸率的铝合金材料的熔铸工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种铝合金材料，特别涉及一种高延伸率的铝合金材料。

背景技术

[0002] 众所周知，铝合金材料延伸性能最好的是1XXX和3XXX，但1XXX和3XXX普遍的抗拉和屈服强度低，这样就限制该材料的应用。

[0003] 对于铝挤压型材行业而言6XXX合金无疑具有最好的综合使用性能，但6XXX合金的延伸率普遍只在10%左右，已经越来越不能满足特殊行业的需要。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是要提供一种高性能、高延伸率的铝合金材料。

[0005] 为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种高延伸率的铝合金材料，其组分含有以下质量百分比的元素：硅0.35-0.65；铁≤0.35；铜0.02-0.08；镁0.5-1.0；锰0.05-0.12；锌≤0.10；钛0.02-0.08；铬≤0.10；稀土0.10-0.15；其余为铝。

[0006] 所述高延伸率的铝合金材料的熔铸工艺，它包括如下的步骤：

[0007] ⑴按前述组分比例，除镁元素外配料装炉熔炼，温度为730～7600C，时间为3h～3.5h；

[0008] ⑵按组分比例，向熔炉中加入镁元素，并搅拌，继续熔炼，时间为0.5h，同时扒渣；

[0009] ⑶精炼，温度为720～7500C，时间为15min，同时扒渣；

[0010] ⑷浇铸：采用钛硼丝在线喂丝细化，温度为710～7300C，浇铸速度为110-115mm/min；

[0011] ⑸均匀化处理，温度为5600C，保温时间为8小时；

[0012] ⑹采用在线水淬进行挤压，挤压出口温度为525～5450C。

[0013] 本发明的优越功效在于：

[0014] 1）具有在自由加工状态的延伸率高，达到或超过了部分1XXX和3XXX合金，且合金的自然时效效应低，在室温状态可以在很长时间内保持机械性能的稳定性；可以利用这个特性，后续可以从容的进行弯圆、拉伸、扩径、缩径的加工；

[0015] 2）当合金处于人工时效温度，即180℃状态下时，可以迅速的提高机械性能，达到德标的F25性能状态；

[0016] 3）该合金属于6XXX合金的改型产品，生产工艺可以参照普通的镁硅系工艺进行生产，而不需要进行大的工艺调整。

具体实施方式

[0017] 以下对本发明作进一步的描述。

[0018] 本发明提供了一种高延伸率的铝合金材料，其组分含有以下质量百分比的元素：硅0.35-0.65；铁≤0.35；铜0.02-0.08；镁0.5-1.0；锰0.05-0.12；锌≤0.10；钛0.02-0.08；铬≤0.10；稀土0.10-0.15；其余为铝。

[0019] 实施例1，本发明提供了一种高延伸率的铝合金材料，其组分含有以下质量百分比的元素：硅0.48；铁0.25；铜0.053；镁0.7；锰0.066；锌0.02；钛0.04；铬0.035；稀土0.10；其余为铝。

[0020] 所述高延伸率的铝合金材料的熔铸工艺，它包括如下的步骤：

[0021] ⑴按前述组分比例，除镁元素外配料装炉熔炼，温度为730～7600C，时间为3h～3.5h；

[0022] ⑵按组分比例，向熔炉中加入镁元素，并搅拌，继续熔炼，时间为0.5h，同时扒渣；

[0023] ⑶精炼，温度为720～7500C，时间为15min，同时扒渣；

[0024] ⑷浇铸：采用钛硼丝在线喂丝细化，温度为710～7300C，浇筑时应在确保不开裂、不缩松的情况下，尽可能采用高的浇铸速度和高的浇铸水压；浇铸速度为110-115mm/min；

[0025] 在浇铸过程中可以使用探伤仪进行实时地探伤，便于及时发现意外导致的铝棒中心开裂导致铝棒报废情况发生，同时可以在探伤仪实时探伤的帮助下，通过调整获得最佳的浇铸速度和浇铸温度的匹配数据，从而获得最佳的金相组织；

[0026] ⑸均匀化处理，温度为5600C，保温时间为8小时；消减浇铸过程中的内部应力，减少后续挤压变形抗力。并使合金组织更加均匀，减少合金各项异性；

[0027] ⑹采用在线水淬进行挤压，挤压出口温度为525～5450C，压力为 Pa。由于压力加工状态下，合金不会和固溶热处理在升温过程中产生晶粒的长大。在压力状态下合金晶粒不长大，而挤压出口立即水淬，由于迅速的冷却使得合金的再结晶的状况微乎其微，所以通过挤压状态后材料立即水冷晶粒得到细化，合金塑性提高、合金的各项异性减少，合金性能得到提高。

[0028] 在挤压过程中，在设备和模具允许且不影响型材表面质量的情况下，应使用尽可能低的温度和高的挤压以获得最大的变形速率，加速晶格的破碎，以获得最细化。试验过程中的产品在1650吨挤压生产，棒材米重为67.15kg/m，在挤压比为35的状态下的主缸推进速度达到5.5mm。出口温度为545-555℃，经过水冷后的材料温度在60℃以下。

[0029] 对挤压材料进行了合金性能的测试，其结果如下表所示：

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