一种提升6061铝合金延伸率的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及合金领域，具体是一种提升6061铝合金延伸率的制备工艺，包括以下步骤：A、在6061铝棒熔炼过程中添加含锰量75％的锰剂和含铬量75％的铬剂，添加时铝液温度740‑760℃；B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和60目；C、通过油压铸造机及浇铸盘，包含结晶器上水冷却的水帘式冷却系统，进行连续铸造，铸造出铝棒；D、铝棒采用560℃，6H均匀化退火。本发明专利技术通过提升Mn和Cr的含量，提高合金挤压过程中的再结晶温度，抑制晶粒的粗化，挤压过程中消除粗晶，从根本上提升了断后延伸率，满足客户的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种提升6061铝合金延伸率的制备工艺
本专利技术涉及合金领域，具体地说，是一种提升6061铝合金(Al-Mg-Si-Mn-Cr合金)延伸率的制备工艺。
技术介绍
汽车轻量化发展迅速，铝合金具有强度适中、质量轻，易成型等特点，适用于汽车轻量化设计；作为中等强度的铝合金，6061合金在汽车行业中的使用重量及范围，日益增加。目前我司的6061合金牌号不能够满足客户对断后延伸率要求的提高，客户对6061合金的性能原要求：抗拉≥260Mpa，屈服≥240Mpa，延伸率≥6％。现在客户对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都具有阻碍晶粒聚集、长大，抑制晶粒粗化的作用。Mn、Cr抑制晶粒长大的机理：Mn、Cr与金属Al形成MnAl6、CrAl7金属化合物物。在热挤压变形过程中，大分子团MnAl6、CrAl7增加了铝基体的变形抗力，Mn、Cr等元素起到了一个钉扎作用，使6061铝合金的不均匀变形程度降低。同时，在强大应力作用下，部分MnAl6、CrAl7以弥散质点状态析出并聚集在晶粒的晶界上。弥散质点析出物对亚结构的多边化和稳定化起主要作用，使晶核形核率和长大速率都下降，再结晶温度提高，阻碍了晶粒的长大和聚集。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提升6061铝合金(Al-Mg-Si-Mn-Cr合金)延伸率的制备工艺，挤压过程中消除粗晶，提升断后延伸率，满足客户的要求。本专利技术的第一方面，提供一种提升6061铝合金延伸率的制备工艺，包括以下步骤：A、在6061铝棒熔炼过程中添加含Mn量75％的锰剂和含Cr量75％的铬剂，添加时铝液温度740-760℃；B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和60目；C、通过油压铸造机及浇铸盘，包含结晶器上水冷却的水帘式冷却系统，进行连续铸造，铸造出铝棒；D、铝棒采用560℃，6H均匀化退火。其中，所述的提升6061铝合金延伸率的制备工艺中，要求最终的铝棒中，合金含量：镁质量比控制在0.8-0.85％，硅质量比控制在0.65-0.7％，锰质量比控制在0.13-0.15％，铬质量比控制在0.18-0.20％。优选的，所述的步骤A中添加锰剂和铬剂时铝液温度746℃。优选的，所述的步骤D中采用风雾冷却进行均匀化。本专利技术的第二方面，提供一种6061铝合金，所述的6061铝合金中：镁质量比控制在0.8-0.85％，硅质量比控制在0.65-0.7％，锰质量比控制在0.13-0.15％，铬质量比控制在0.18-0.20％。优选的，所述的6061铝合金由上述的制备工艺制备得到。本专利技术通过提升Mn和Cr的含量，提高合金挤压过程中的再结晶温度，抑制晶粒的粗化，挤压过程中消除粗晶，从根本上提升了断后延伸率，满足客户的要求。附图说明图1是本专利技术与原合金相比，所制产品的不同端面粗晶对比(水冷)。图2是本专利技术与原合金相比，所制产品的不同端面粗晶对比(风冷)。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术提供的具体实施方式作详细说明。实施例11.试验设备：25T铝熔炼炉及其浇铸系统，40T均匀化炉，铝棒锯切机，铝挤压机-1650T，碱槽，时效电炉，20T万能试验机。2.试验步骤：1)在6061铝棒熔炼过程中添加75％锰剂和铬剂，添加时铝液温度746℃；(本专利技术要求最终的铝棒中，合金含量：镁质量比控制在0.8-0.85％，硅质量比控制在0.65-0.7％，锰质量比控制在0.13-0.15％，铬质量比控制在0.18-0.20％；原合金工艺要求最终的铝棒中，合金含量：镁质量比控制在0.8-0.85％，硅质量比控制在0.65-0.7％，锰质量比控制在0.04-0.10％，铬质量比控制在0.05-0.12％。)2)铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和60目；3)通过油压铸造机及浇铸盘(包含结晶器上水冷却的水帘式冷却系统)进行连续铸造，铸造出6米长铝棒；4)铝棒采用560℃，6H保温，风雾冷却进行均匀化，高倍检测组织内的杂质相数量和形状符合要求；5)将6米长铝棒进行锯切，得到挤压使用的短棒(试验用棒长度620±5mm)6)用此铝棒和原合金铝棒挤压，制成试验产品(分水冷却和风冷却产品)；7)均采用170℃，8h时效，测试材料力学性能及断后延伸率；8)用碱槽碱蚀验证端面粗晶结果；9)具体试验结果见第3部分。3.本专利技术与原合金相比，所制产品的断面粗晶及断后延伸率数据对比。3.1不同端面粗晶对比见图1和图2。3.2水冷却的性能对比(主要是断后延伸率的变化)原合金数据：表1本专利技术数据：表2序号抗拉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风冷却的性能对比(主要是断后延伸率的变化)原合金数据：表3本专利技术数据：表4序号抗拉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.试验数据统计：水冷：表5工艺类别对比新要求性能合格情况对比新要求延伸率合格情况原工艺100％合格100％不合格本专利技术100％合格100％合格风冷：表6从上表可知，经本专利技术成分改进后，产品均符合机械强度和断后延伸率的要求，以满足客户提高的要求。以上已对本专利技术创造的较佳实施例进行了具体说明，但本专利技术创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本专利技术创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提升6061铝合金延伸率的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：A、在6061铝棒熔炼过程中添加含锰量75％的锰剂和含铬量75％的铬剂，添加时铝液温度740‑760℃；B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和60目；C、通过油压铸造机及浇铸盘，包含结晶器上水冷却的水帘式冷却系统，进行连续铸造，铸造出铝棒；D、铝棒采用560℃，6H均匀化退火；要求最终的铝棒中，合金含量：镁质量比控制在0.8‑0.85％，硅质量比控制在0.65‑0.7％，锰质量比控制在0.13‑0.15％，铬质量比控制在0.18‑0.20％。

【技术特征摘要】
1.一种提升6061铝合金延伸率的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：A、在6061铝棒熔炼过程中添加含锰量75％的锰剂和含铬量75％的铬剂，添加时铝液温度740-760℃；B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和60目；C、通过油压铸造机及浇铸盘，包含结晶器上水冷却的水帘式冷却系统，进行连续铸造，铸造出铝棒；D、铝棒采用560℃，6H均匀化退火；要求最终的铝棒中，合金含量：镁质量比控制在0.8-0.85％，硅质量比控制在0.65-0.7％，锰质量比控制在0.13-0.15％，铬质量比控制在0.18-0.20％。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗世兵，李文通，
申请(专利权)人：上海友升铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31