一種提升6061鋁合金延伸率的制備工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及合金領(lǐng)域，具體是一種提升6061鋁合金延伸率的制備工藝，包括以下步驟：A、在6061鋁棒熔煉過(guò)程中添加含錳量75％的錳劑和含鉻量75％的鉻劑，添加時(shí)鋁液溫度740?760℃；B、鋁液采用雙級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾板目數(shù)分別為40目和60目；C、通過(guò)油壓鑄造機(jī)及澆鑄盤，包含結(jié)晶器上水冷卻的水簾式冷卻系統(tǒng)，進(jìn)行連續(xù)鑄造，鑄造出鋁棒；D、鋁棒采用560℃，6H均勻化退火。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)提升Mn和Cr的含量，提高合金擠壓過(guò)程中的再結(jié)晶溫度，抑制晶粒的粗化，擠壓過(guò)程中消除粗晶，從根本上提升了斷后延伸率，滿足客戶的要求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種提升6061鋁合金延伸率的制備工藝
本專利技術(shù)涉及合金領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種提升6061鋁合金(Al-Mg-Si-Mn-Cr合金)延伸率的制備工藝。
技術(shù)介紹
汽車輕量化發(fā)展迅速，鋁合金具有強(qiáng)度適中、質(zhì)量輕，易成型等特點(diǎn)，適用于汽車輕量化設(shè)計(jì)；作為中等強(qiáng)度的鋁合金，6061合金在汽車行業(yè)中的使用重量及范圍，日益增加。目前我司的6061合金牌號(hào)不能夠滿足客戶對(duì)斷后延伸率要求的提高，客戶對(duì)6061合金的性能原要求：抗拉≥260Mpa，屈服≥240Mpa，延伸率≥6％。現(xiàn)在客戶對(duì)6061合金的性能要求：抗拉≥265Mpa，屈服≥245Mpa，延伸率≥10％。Al-Mg-Si-Mn-Cr合金中，Mn、Cr都具有阻礙晶粒聚集、長(zhǎng)大，抑制晶粒粗化的作用。Mn、Cr抑制晶粒長(zhǎng)大的機(jī)理：Mn、Cr與金屬Al形成MnAl6、CrAl7金屬化合物物。在熱擠壓變形過(guò)程中，大分子團(tuán)MnAl6、CrAl7增加了鋁基體的變形抗力，Mn、Cr等元素起到了一個(gè)釘扎作用，使6061鋁合金的不均勻變形程度降低。同時(shí)，在強(qiáng)大應(yīng)力作用下，部分MnAl6、CrAl7以彌散質(zhì)點(diǎn)狀態(tài)析出并聚集在晶粒的晶界上。彌散質(zhì)點(diǎn)析出物對(duì)亞結(jié)構(gòu)的多邊化和穩(wěn)定化起主要作用，使晶核形核率和長(zhǎng)大速率都下降，再結(jié)晶溫度提高，阻礙了晶粒的長(zhǎng)大和聚集。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種提升6061鋁合金(Al-Mg-Si-Mn-Cr合金)延伸率的制備工藝，擠壓過(guò)程中消除粗晶，提升斷后延伸率，滿足客戶的要求。本專利技術(shù)的第一方面，提供一種提升6061鋁合金延伸率的制備工藝，包括以下步驟：A、在6061鋁棒熔煉過(guò)程中添加含Mn量75％的錳劑和含Cr量75％的鉻劑，添加時(shí)鋁液溫度740-760℃；B、鋁液采用雙級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾板目數(shù)分別為40目和60目；C、通過(guò)油壓鑄造機(jī)及澆鑄盤，包含結(jié)晶器上水冷卻的水簾式冷卻系統(tǒng)，進(jìn)行連續(xù)鑄造，鑄造出鋁棒；D、鋁棒采用560℃，6H均勻化退火。其中，所述的提升6061鋁合金延伸率的制備工藝中，要求最終的鋁棒中，合金含量：鎂質(zhì)量比控制在0.8-0.85％，硅質(zhì)量比控制在0.65-0.7％，錳質(zhì)量比控制在0.13-0.15％，鉻質(zhì)量比控制在0.18-0.20％。優(yōu)選的，所述的步驟A中添加錳劑和鉻劑時(shí)鋁液溫度746℃。優(yōu)選的，所述的步驟D中采用風(fēng)霧冷卻進(jìn)行均勻化。本專利技術(shù)的第二方面，提供一種6061鋁合金，所述的6061鋁合金中：鎂質(zhì)量比控制在0.8-0.85％，硅質(zhì)量比控制在0.65-0.7％，錳質(zhì)量比控制在0.13-0.15％，鉻質(zhì)量比控制在0.18-0.20％。優(yōu)選的，所述的6061鋁合金由上述的制備工藝制備得到。本專利技術(shù)通過(guò)提升Mn和Cr的含量，提高合金擠壓過(guò)程中的再結(jié)晶溫度，抑制晶粒的粗化，擠壓過(guò)程中消除粗晶，從根本上提升了斷后延伸率，滿足客戶的要求。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)與原合金相比，所制產(chǎn)品的不同端面粗晶對(duì)比(水冷)。圖2是本專利技術(shù)與原合金相比，所制產(chǎn)品的不同端面粗晶對(duì)比(風(fēng)冷)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)提供的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例11.試驗(yàn)設(shè)備：25T鋁熔煉爐及其澆鑄系統(tǒng)，40T均勻化爐，鋁棒鋸切機(jī)，鋁擠壓機(jī)-1650T，堿槽，時(shí)效電爐，20T萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。2.試驗(yàn)步驟：1)在6061鋁棒熔煉過(guò)程中添加75％錳劑和鉻劑，添加時(shí)鋁液溫度746℃；(本專利技術(shù)要求最終的鋁棒中，合金含量：鎂質(zhì)量比控制在0.8-0.85％，硅質(zhì)量比控制在0.65-0.7％，錳質(zhì)量比控制在0.13-0.15％，鉻質(zhì)量比控制在0.18-0.20％；原合金工藝要求最終的鋁棒中，合金含量：鎂質(zhì)量比控制在0.8-0.85％，硅質(zhì)量比控制在0.65-0.7％，錳質(zhì)量比控制在0.04-0.10％，鉻質(zhì)量比控制在0.05-0.12％。)2)鋁液采用雙級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾板目數(shù)分別為40目和60目；3)通過(guò)油壓鑄造機(jī)及澆鑄盤(包含結(jié)晶器上水冷卻的水簾式冷卻系統(tǒng))進(jìn)行連續(xù)鑄造，鑄造出6米長(zhǎng)鋁棒；4)鋁棒采用560℃，6H保溫，風(fēng)霧冷卻進(jìn)行均勻化，高倍檢測(cè)組織內(nèi)的雜質(zhì)相數(shù)量和形狀符合要求；5)將6米長(zhǎng)鋁棒進(jìn)行鋸切，得到擠壓使用的短棒(試驗(yàn)用棒長(zhǎng)度620±5mm)6)用此鋁棒和原合金鋁棒擠壓，制成試驗(yàn)產(chǎn)品(分水冷卻和風(fēng)冷卻產(chǎn)品)；7)均采用170℃，8h時(shí)效，測(cè)試材料力學(xué)性能及斷后延伸率；8)用堿槽堿蝕驗(yàn)證端面粗晶結(jié)果；9)具體試驗(yàn)結(jié)果見第3部分。3.本專利技術(shù)與原合金相比，所制產(chǎn)品的斷面粗晶及斷后延伸率數(shù)據(jù)對(duì)比。3.1不同端面粗晶對(duì)比見圖1和圖2。3.2水冷卻的性能對(duì)比(主要是斷后延伸率的變化)原合金數(shù)據(jù)：表1本專利技術(shù)數(shù)據(jù)：表2序號(hào)抗拉Mpa屈服Mpa延伸率A5％1318.03282.5714.572321.21287.5415.073314.78276.3115.834323.62291.8317.205316.66281.4015.706319.63287.1314.207320.57288.8814.238318.84286.2714.803.3風(fēng)冷卻的性能對(duì)比(主要是斷后延伸率的變化)原合金數(shù)據(jù)：表3本專利技術(shù)數(shù)據(jù)：表4序號(hào)抗拉Mpa屈服Mpa延伸率A5％1290.36262.7713.002298.59276.2913.253294.96261.9913.684298.79273.2612.025294.27272.2312.986289.80265.8211.907310.32268.5113.008305.66263.1914.404.試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：水冷：表5工藝類別對(duì)比新要求性能合格情況對(duì)比新要求延伸率合格情況原工藝100％合格100％不合格本專利技術(shù)100％合格100％合格風(fēng)冷：表6從上表可知，經(jīng)本專利技術(shù)成分改進(jìn)后，產(chǎn)品均符合機(jī)械強(qiáng)度和斷后延伸率的要求，以滿足客戶提高的要求。以上已對(duì)本專利技術(shù)創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本專利技術(shù)創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本專利技術(shù)創(chuàng)造精神的前提下還可做出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種提升6061鋁合金延伸率的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：A、在6061鋁棒熔煉過(guò)程中添加含錳量75％的錳劑和含鉻量75％的鉻劑，添加時(shí)鋁液溫度740?760℃；B、鋁液采用雙級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾板目數(shù)分別為40目和60目；C、通過(guò)油壓鑄造機(jī)及澆鑄盤，包含結(jié)晶器上水冷卻的水簾式冷卻系統(tǒng)，進(jìn)行連續(xù)鑄造，鑄造出鋁棒；D、鋁棒采用560℃，6H均勻化退火；要求最終的鋁棒中，合金含量：鎂質(zhì)量比控制在0.8?0.85％，硅質(zhì)量比控制在0.65?0.7％，錳質(zhì)量比控制在0.13?0.15％，鉻質(zhì)量比控制在0.18?0.20％。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種提升6061鋁合金延伸率的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：A、在6061鋁棒熔煉過(guò)程中添加含錳量75％的錳劑和含鉻量75％的鉻劑，添加時(shí)鋁液溫度740-760℃；B、鋁液采用雙級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾板目數(shù)分別為40目和60目；C、通過(guò)油壓鑄造機(jī)及澆鑄盤，包含結(jié)晶器上水冷卻的水簾式冷卻系統(tǒng)，進(jìn)行連續(xù)鑄造，鑄造出鋁棒；D、鋁棒采用560℃，6H均勻化退火；要求最終的鋁棒中，合金含量：鎂質(zhì)量比控制在0.8-0.85％，硅質(zhì)量比控制在0.65-0.7％，錳質(zhì)量比控制在0.13-0.15％，鉻質(zhì)量比控制在0.18-0.20％。2.根據(jù)權(quán)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅世兵，李文通，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海友升鋁業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海,31