6061合金以及制备工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种6061合金，包括：Si 0.4wt％～0.8wt％；Fe 0.5wt％～0.7wt％；Cu 0.25wt％～0.4wt％；Mn 0.08wt％～0.15wt％；Mg 0.8wt％～1.2wt％；Cr 0.25wt％～0.35wt％；Zn 0wt％～0.25wt％；Ti 0wt％～0.15wt％；余量的Al。本发明专利技术通过上述Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti和Al的特定含量和组成的配比，使得本发明专利技术合金挤压材的粗晶环控制在3mm以下，并且成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金领域，更具体地说，涉及一种6061合金以及制备方法。
技术介绍
6061铝合金属于Al-Mg-Si系列合金，是经热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金产品，其强度中等，并具有良好的机械加工性能、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、高韧性及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等特点。广泛应用于制造飞机、轮船、汽车以及家具上的高要求的复杂管、棒、型材。现有技术中，在生产该合金时其低倍组织会出现严重的、深度为5～10mm的粗晶环。粗晶环是挤压制品周边上形成的环状粗大晶粒区域，是挤压制品的一种组织缺陷。粗晶环中的晶粒尺寸可超过原始晶粒尺寸的10～100倍，达到800～1500btm。它引起制品力学性能降低，抗疲劳性能比中心区低，淬火后以及用带有这种缺陷的坯料锻造时，常在粗晶区产生裂纹。具有这种缺陷的铝型材在拉伸矫直时，表面变得粗糙，在阳极氧化后出现花斑、表面不美观。2012年我公司通过改进淬火工艺解决了直径小于55mm棒材的粗晶环的问题，在直径大于55mm的棒材的粗晶环的问题还有待解决。目前还没有针对上述问题的通用性方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种6061合金以及制备方法，使得制品的粗晶环控制在3mm以下。本专利技术提供了一种6061合金，包括：优选的，所述Fe的含量为0.52wt％～0.68wt％。优选的，所述Fe的含量为0.54wt％～0.66wt％。优选的，所述Mn的含量为0.09wt％～0.14wt％。优选的，所述Mn的含量为0.10wt％～0.13wt％。优选的，所述Cr的含量为0.27wt％～0.33wt％。优选的，所述Cr的含量为0.28wt％～0.32wt％。优选的，所述Cu的含量为0.26wt％～0.38wt％。优选的，所述6061合金的粗晶环为3mm以下。本专利技术提供了一种如上述权利要求所述的6061合金的制备方法，包括：将Si源、Fe源、Cu源、Mn源、Mg源、Cr源、Zn源、Ti源和Al源经过熔炼、铸造、铸锭加热、挤压、淬火、人工时效得到6061合金。与现有技术相比，本专利技术提供了一种6061合金，包括：Si 0.4wt％～0.8wt％；Fe 0.5wt％～0.7wt％；Cu 0.25wt％～0.4wt％；Mn 0.08wt％～0.15wt％；Mg 0.8wt％～1.2wt％；Cr 0.25wt％～0.35wt％；Zn 0.2wt％～5wt％；Ti 0.1wt％～5wt％；余量的Al。本专利技术中的6061合金以Mg、Si、Cu为主要合金元素，为强化相，起固溶效果。通过本专利技术所述的Mg、Si的含量，使得该合金在淬火时效时抗拉强度提高、伸长率降低。合金中Cu的含量使得合金的塑性增加、抑制挤压效应，降低合金加工的各向异性。本专利技术通过上述Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti和Al的特定含量和组成的配比，使得本专利技术合金制品的粗晶环控制在3mm以下，并且成本较低。具体实施方式本专利技术提供了一种6061合金，包括：本专利技术的6061合金包括Si 0.4wt％～0.8wt％，优选为0.38wt％～0.78wt％。本专利技术的6061合金包括Mg 0.8wt％～1.2wt％；优选为0.82wt％～1.1wt％。通过本专利技术所述的Mg、Si的含量，使得该合金在淬火时效状态(T6)的抗拉强度提高、伸长率降低。本专利技术的6016合金包括Cu 0.25wt％～0.4wt％，优选为0.26wt％～0.38wt％。本专利技术中的6061合金以Mg、Si、Cu为主要合金元素，为强化相，起固溶效果。合金中Cu的含量使得合金的塑性增加、增加了热处理强化效果、抑制挤压效应，降低合金加工的各向异性。本专利技术的6016合金包括Fe 0.5wt％～0.7wt％；优选为0.52wt％～0.68wt％，更优选为0.54wt％～0.66wt％，最优选为0.56wt％～0.64wt％。本专利技术通过研究发现，Fe的含量超过本专利技术所述范围时，会生成不溶的AlMnFeSi相，降低制品的强度、塑性和耐腐蚀性能。本专利技术的6016合金包括Mn 0.08wt％～0.15wt％；优选为0.09wt％～0.14wt％，更优选为0.10wt％～0.13wt％，最优选为0.11wt％～0.12wt％。本专利技术合金中添加特定含量的锰可以提高力学强度、改善耐腐蚀性、冲击韧性和弯曲性能。另外本专利技术合金中锰和铜的同时加入，可以提高伸长率，并改善制品的晶粒度。本专利技术的6016合金包括Cr 0.25wt％～0.35wt％；优选为0.27wt％～0.33wt％，更优选为0.28wt％～0.32wt％，最优选为0.29wt％～0.31wt％。本专利技术合金中添加特定含量的Cr可以抑制Mg2Si相在晶界的析出，延缓自然时效过程，提高人工时效的强度。并且，本专利技术中添加Cr可以与Mn、Fe一起细化晶粒、使得再结晶后的晶粒呈细长状，提高合金的耐腐蚀性，并减少6061合金的粗晶环深度、获得细晶组织。本专利技术合金中还可以包括Zn，含量为0wt％～0.25wt％，优选为0.01wt％～0.23wt％，更优选为0.02wt％～0.20wt％。本专利技术合金中还可以包括Ti，含量为0wt％～0.15wt％，优选为0.01wt％～0.13wt％，更优选为0.01wt％～0.10wt％。本专利技术的合金中添加了Zn和Ti可以减少铸锭的柱状晶组织，改善合金的锻造性能，并细化制品的晶粒。本专利技术通过上述Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti和Al的特定含量和组成的配比，使得本专利技术合金以及制品的粗晶环控制在3mm以下，并且成本较低。本专利技术提供了一种6061合金的制备方法，包括：将Si源、Fe源、Cu源、Mn源、Mg源、Cr源、Zn源、Ti源和Al源经过熔炼、铸造、铸锭加热、挤压、淬火、人工时效得到6061合金。本专利技术所述Si源、Fe源、Cu源、Mn源、Mg源、Cr源、Zn源、Ti源和Al源可以为纯化合物、也可以是中间合金，本专利技术人对此不进行限定。只要满足上述组分含量即可。本专利技术对所述熔炼工艺为本领域技术人员熟知的熔炼工艺，优选在熔炼炉中进行，所述熔炼温度优选为740～760℃。熔炼要搅拌均匀，保证金属完全熔化、温度准确、成分均匀。本专利技术所述加料顺序优选为:Al,Al-Cu、Al-FeAl-Mn、Al-Cr、Al-Si；搅拌扒渣后在740～750℃加入纯Mg,最后加入晶粒细化剂Al-Ti-B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种6061合金，包括：余量的Al。

【技术特征摘要】
1.一种6061合金，包括：
余量的Al。
2.根据权利要求1所述的6061合金，其特征在于，所述Fe的含量为
0.52wt％～0.68wt％。
3.根据权利要求2所述的6061合金，其特征在于，所述Fe的含量为
0.54wt％～0.66wt％。
4.根据权利要求1所述的6061合金，其特征在于，所述Mn的含量为
0.09wt％～0.14wt％。
5.根据权利要求4所述的6061合金，其特征在于，所述Mn的含量为
0.10wt％～0.13wt％。
6.根据权利要求1所述的6061合金，其特征在于，所述Cr的含量为
0...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾九生，张成斌，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50