挤压模具、细晶并完全再结晶6061铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种挤压模具和一种细晶并完全再结晶6061铝合金的制备方法。所述挤压模具具有第一表面和第二表面，所述第一表面设有至少三个出料口，所述第二表面设有与各个所述出料口相对应的入料口，所述挤压模具内具有数量与所述出料口数量一致的过料通道，各个所述入料口通过所述过料通道与相应的所述出料口连通，多个所述出料口均匀分布在所述第一表面的同一圆环上。采用该挤压模具对铝合金棒材进行反向挤压，制备的细晶并完全再结晶6061铝合金具有良好的力学性能，截面为完全再结晶组织、截面心部晶粒大小≤250μm。

Extrusion Die, Fine Grain and Complete Recrystallization of 6061 Aluminum Alloy and Its Preparation Method

The invention relates to an extrusion die and a preparation method of fine-grained and fully recrystallized 6061 aluminum alloy. The extrusion die has a first surface and a second surface. The first surface is provided with at least three outlets. The second surface is provided with an inlet and outlet corresponding to each outlet. The extrusion die has a feeding passage with the same quantity as the outlet. The feeding passages are connected with the corresponding outlet through the feeding passage. The discharge port is evenly distributed on the same ring of the first surface. The fine-grained and fully recrystallized 6061 aluminium alloy prepared by reverse extrusion of aluminium alloy bars with this extrusion die has good mechanical properties. The cross-section of 6061 aluminium alloy is fully recrystallized and the grain size in the center of the cross-section is less than 250 um.

【技术实现步骤摘要】
挤压模具、细晶并完全再结晶6061铝合金及其制备方法
本专利技术涉及合金材料
，特别是涉及挤压模具、细晶并完全再结晶6061铝合金及其制备方法。
技术介绍
6063铝合金和6061铝合金具有优良的阳极氧化效果和中等强度力学性能，是制造便携式设备外壳和框体结构的优秀材料。随着消费观念的不断进步和更新，消费者对便携式设备的需求向着结构更牢固、外观更薄、更亮、更耐磨的方向发展。相比6063铝合金材料，6061铝合金材料具有更优异的力学性能，更适用于光学类产品(如相机镜头等)中，6061铝合金存在再结晶和非再结晶两种不同组织。再结晶为等轴晶粒，氧化的外观效果佳，而非再结晶存在氧化条纹的不良缺陷，而且非再结晶生产速度相对较低，一般铝棒推进速度为0.5-1.5mm/s。6061铝合金在制造过程中会出现再结晶和非再结晶两种不同组织或混合组织，对产品外观的带来粗晶和线条等不良缺陷。线条为组织条纹，难以消除，截面心部晶粒粗大(＞350μm)，精加工会出现花斑不良。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供一种用于细晶并完全再结晶6061铝合金材料制备的挤压模具，以及细晶并完全再结晶6061铝合金材料及其制备方法，制得的6061铝合金具有良好的力学性能，截面为完全再结晶组织、截面心部晶粒大小≤250μm。具体技术方案为：一种挤压模具，所述挤压模具具有第一表面和第二表面，所述第一表面设有至少三个出料口，所述第二表面设有与各个所述出料口相对应的入料口，所述挤压模具内具有数量与所述出料口数量一致的过料通道，各个所述入料口通过所述过料通道与相应的所述出料口连通，多个所述出料口均匀分布在所述第一表面的同一圆环上。在其中一个实施例中，相邻所述出料口的横向间隙≥10mm。在其中一个实施例中，所述入料口呈锥形，所述入料口的入料锥度为3°-5°。本专利技术还提供一种挤压机。具体技术方案为：一种挤压机，包括挤压机主体，以及上述挤压模具。本专利技术还提供一种细晶并完全再结晶6061铝合金的制备方法。具体技术方案为：一种细晶并完全再结晶6061铝合金的制备方法，包括以下步骤：取铝合金棒材；对所述铝合金棒材进行反向挤压，得型材中间体；对所述型材中间体进行后处理，得细晶并完全再结晶6061铝合金。在其中一个实施例中，所述反向挤压的工艺参数包括：挤压杆的推进速率为10mm/s-12mm/s，挤压比为40-60。在其中一个实施例中，进行所述反应挤压前，将所述铝合金棒材升温至490℃-510℃，保温4h-6h。在其中一个实施例中，所述铝合金棒材由以下质量百分比的原料制备而成：Mg0.8-1.2％，Si0.4-0.8％，Fe≤0.30％,Cu0.15-0.3％，Mn≤0.15％，Cr≤0.15％，Ti≤0.10％，其他杂质总量＜0.15％，余量为Al。在其中一个实施例中，所述Mg和Si质量比为(1.3-1.6)：1。本专利技术还提供上述制备方法制得的细晶并完全再结晶6061铝合金。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：采用本专利技术结构的挤压模具进行反向挤压，可以使金属内外部具有均匀的界面流动，避免产生中心流速过快的问题。产品的变形热效应更均匀，制备的组织和性能更均匀，进而得到截面心部细小的再结晶组织。上述细晶并完全再结晶6061铝合金在采用改进结构的挤压模具进行反向挤压的同时，还配合特定的挤压工艺参数和特定成分的铝合金棒材，制得的6061铝合金具有良好的力学性能，T6状态下硬度≥HB90。界面为完全再结晶组织，截面心部晶粒大小≤250μm。相比于非再结晶铝棒的推进速率为0.5mm/s-1.5mm/s，本专利技术再结晶的推进速率可达10mm/s-12mm/s，提高挤压效率。附图说明图1为实施例的挤压模具剖面示意图；图2为实施例的挤压模具第一表面示意图；图3为反向挤压过程示意图；图4为实施例1的组织晶粒示意图；图5为对比例的挤压模具第一表面示意图；图6为对比例的挤压模具剖面图；图7为对比例1的组织晶粒示意图；图8为对比例2的组织晶粒示意图。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术的挤压模具、细晶并完全再结晶6061铝合金及其制备方法作进一步详细的说明。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术公开内容理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。图1为挤压模具的剖面图，如图1所示，挤压模具10具有第一表面101和第二表面102，所述第一表面101设有至少三个出料口110，所述第二表面102设有与至少三个所述出料110口分别相对应的入料口130，所述入料口130分别与所述出料口110通过过料通道140连通。可以理解的，过料通道可以是直的，也可以是弯曲的，靠近入料口的过料通道较窄，靠近出料口的过料通道较宽，过料通道的表面光滑，有利于型材通过。进一步地，入料口呈锥形，铝合金棒材在上述挤压模具进行反向挤压时，先进入入料口(变形区压缩锥)，在挤压状态下，入料口内铝合金棒材横截面的横向线弯曲，中心部分超前，越接近出口其弯曲越大，导致中心部分的金属质点较早进入压缩锥中，流动速率也大于外层部分，由于流动阻力不同，越接近出口面，中心部分的流动速率与外层部分的流动速率差越大。在不同的挤压时期，随着锭坯长度的减小，压缩锥内各点的金属流速逐渐增高，金属内外层流动速率差值增大。金属流动速率的这种差异表明，在变形区内的金属塑性变形是不均匀的，其结果必然会反映到制品质量上。上述挤压模具中，与出料口对应的入料口均匀分布在挤压模具的第二表面的圆环上，可以避免中心模孔先成型，减少金属内外层流速差的问题，通过多次试验摸索，通过增加进料锥度，可以提高再结晶驱动力，得到良好的晶粒效果，优选的进料锥度为3°-5°。挤压模具的横截面可以为圆形，出料口也可以为圆形。图2为挤压模具的第一表面101示意图，如图2所示，出料口110设置于挤压模具10的第一表面，且均匀分布在第一表面的同一圆环上，出料口的数量至少有3个，优选为3个，在3个出料口的基础上继续增加出料口的数量，需复杂的牵引设备牵引。相邻出料口之间的横向间隙应≥10mm，横向间隙120是指相邻的两个出料口的纵向切线之间的距离。一种细晶并完全再结晶6061铝合金的制备方法，包括以下步骤：S1、取铝合金棒材。S2、对所述铝合金棒材进行反向挤压，得型材中间体。S3、对所述型材中间体进行后处理，得细晶并完全再结晶6061铝合金。具体的，步骤S1中，铝合金棒材由以下质量百分比的原料，按照常规的制备工艺制得：Mg0.8-1.2％，Si0.4-0.8％，Fe≤0.30％,Cu0.15-0.3％，Mn≤0.15％，Cr≤0.15％，Ti≤0.10％，其他杂质总量＜0.15％，余量为Al。其中，优选Mg和Si质量比为(1.3-1.6)：1。在铝合金成分设计时，在提高合金强度基础上的同时，要充分考虑热加工成形时工件生成有利于阳极氧化效果的再结晶组织。在Al-Mg-Si合金中，Mg和Si元素是形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挤压模具，其特征在于，所述挤压模具具有第一表面和第二表面，所述第一表面设有至少三个出料口，所述第二表面设有与各个所述出料口相对应的入料口，所述挤压模具内具有数量与所述出料口数量一致的过料通道，各个所述入料口通过所述过料通道与相应的所述出料口连通，多个所述出料口均匀分布在所述第一表面的同一圆环上。

【技术特征摘要】
1.一种挤压模具，其特征在于，所述挤压模具具有第一表面和第二表面，所述第一表面设有至少三个出料口，所述第二表面设有与各个所述出料口相对应的入料口，所述挤压模具内具有数量与所述出料口数量一致的过料通道，各个所述入料口通过所述过料通道与相应的所述出料口连通，多个所述出料口均匀分布在所述第一表面的同一圆环上。2.根据权利要求1所述的挤压模具，其特征在于，相邻所述出料口的横向间隙≥10mm。3.根据权利要求1或2所述的挤压模具，其特征在于，所述入料口呈锥形，所述入料口的入料锥度为3°-5°。4.一种挤压机，其特征在于，包括挤压机主体，以及权利要求1-3任一项所述的挤压模具。5.一种细晶并完全再结晶6061铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：取铝合金棒材；对所述铝合金棒材进行反向挤压，得型材中间体；对所述型材中间体进行后处理，得细晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正阳，李建湘，丁小理，刘志成，宋海海，
申请(专利权)人：广东和胜工业铝材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44