6063T6改良铝合金及其加工方法技术

一种6063T6改良铝合金及其加工方法，以改良铝合金的总重量，该改良铝合金含有以下化学成分：Si 0.45‑0.50%，Mg0.65‑0.70%，Cu0.02‑0.10%，Fe≤0.23%，Mn＜0.10%，Cr＜0.10%，Zn＜0.01%，Ti＜0.1%，余量为Al。本发明专利技术还包括6063T6改良铝合金的加工方法。本发明专利技术6063T6改良铝合金具备高强度、高硬度和高延伸率，力学性能能够达到6061T6标准，可以代替6061T6铝合金，从而可降低生产成本。

6063T6 Modified Aluminum Alloy and Its Processing Method

An improved 6063T6 aluminium alloy and its processing method are introduced to improve the total weight of aluminium alloy. The modified aluminium alloy contains the following chemical components: Si 0.45 0.50%, Mg0.65 0.70%, Cu0.02 0.10%, Fe 0.23%, Mn < 0.10%, Cr < 0.10%, Zn < 0.01%, Ti < 0.1%, and the remainder is Al. The invention also includes a processing method of 6063T6 modified aluminum alloy. The 6063T6 modified aluminium alloy of the invention has high strength, high hardness and high elongation, meets the 6061T6 standard in mechanical properties, and can replace 6061T6 aluminium alloy, thereby reducing production cost.

【技术实现步骤摘要】
6063T6改良铝合金及其加工方法
本专利技术涉及铝合金加工领域，具体涉一种6063T6改良铝合金及其加工方法。
技术介绍
6063T5和T6状态铝合金因其具有中低强度、延伸性好、耐腐蚀、易加工的性能特点，广泛使用于建筑门窗、幕墙领域，而且其生产过程已经比较成熟，在铝型材企业中可占据80%以上的生产比例，但因其强度较低而很少用于工业型材。因此，工业用型材客户一般会选用强度更高的6061T6或6082T6合金状态，但6061铝合金生产成本和加工费用比6063铝合金较高。故如何使6063合金型材能够满足6061合金型材的力学性能标准，是当前铝合金生产行业的一个突破口，对企业发展具有重大的意义。目前，现有6063T6铝合金生产技术，包括熔铸生产过程，满足国标6063合金成分：硅Si：0.20～0.6，铜Cu：≤0.10，镁Mg：0.45～0.9，锌Zn：≤0.10，锰Mn：≤0.10，钛Ti：≤0.10，铬Cr：≤0.10，铁Fe：≤0.350，铝Al：余量。该熔铸环节存在化学成分控制范围较宽，不同批次之间成分存在差异，6061合金物料成本相对较高等缺陷。挤压过程控制包括：1）物料准备：棒温470-510℃；2）挤压：出料口温度500-540℃；）3）淬火；在线冷却；4）时效：180摄氏度8-9小时。该挤压环节存在淬火敏感性较6061合金高，冷却速度要求相对较高，从而增加了对设备的要求，且时效时间长，消耗的电气成本高等问题。现有技术CN1644736A公开了一种高强度高延伸率6063铝合金及其生产方法，该合金成分为：0.8-0.9%镁、0.65-0.75%硅、0.85-0.95%铜、0.15-0.25%锰、0-0.10%铬、0-0.23%铁、0-0.10%锌、0-0.10%钛、余量为铝，生产方法是：a.熔铸：配料装炉→780-800℃熔化→搅拌与扒渣→覆盖→喷射精炼→扒渣与覆盖→静置保温→720-740℃铸锭。b.挤压与热处理：均质化（510-540℃保温10-14h）→空气冷却→铸锭加热(加热温度为430-530℃，保温2-4h)→挤压（挤压筒预热温度为360-440℃）→水雾淬火→断切→冷床冷却→拉伸→矫直→人工时效处理（时效温度180-200℃，保温3-6h）→成品。该设计提高了铝合金型材的力学性能，实现了其延伸率和强度的同步提高，但是，该专利技术不仅需要设置水雾冷却装置，而且原材料成本高出约200-400元/吨，生产过程中水电气费用高出100-200元/吨。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，为了克服现有技术存在上述缺陷，提供一种不仅具有高强度、高硬度和高延伸率，而且各批次之间成分差异小的6063T6改良铝合金，可以代替6061T6铝合金。本专利技术进一步所要解决的技术问题是，提供一种降低生产成本，缩短加工时间，且可获得高强度、高硬度和高延伸率的6063T6改良铝合金的加工方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种6063T6改良铝合金，以铝合金的总重量，该铝合金含有以下化学成分：Si0.45-0.50%，Mg0.65-0.70%，Cu0.02-0.10%，Fe≤0.23%，Mn＜0.10%，Cr＜0.10%，Zn＜0.01%，Ti＜0.1%，余量为Al。本专利技术的6063T6改良铝合金具备高强度、高硬度和高延伸率，力学性能能够达到6061T6标准，可以代替6061T6铝合金，来降低生产成本。本专利技术进一步解决其技术问题采用的技术方案是，一种6063T6改良铝合金的加工方法，包括以下步骤：（1）将原材料铝锭熔化，得到铝液；（2）去除铝液表面浮渣，按6063T6改良铝合金的化学成分：Si0.45-0.50%，Mg0.65-0.70%，Cu0.02-0.10%，Fe≤0.23%，Mn＜0.10%，Cr＜0.10%，Zn＜0.01%，Ti＜0.1%，余量为Al的标准调整铝液中合金元素含量，并精炼、静置；（3）将静置后的铝液过滤，然后进行水冷却铸造，得到铝棒；（4）将铝棒预热后挤压成型，然后以冷却速度＞5℃冷却至150℃以下；（5）将冷却后的型材加热至195-205℃下保温2-2.5小时后，自然冷却，得到6063T6铝合金。本专利技术通过调整6063T6铝合金元素配比，利用挤压成型过程中的高温固溶效果通过在线快速淬火，以及重新加热保温降低时效，使得生产出来得6063T6改良型材力学性能（强度、高硬度和延伸率）能够达到6061T6标准。进一步，步骤（1）中，所述熔化的温度为720-750℃。进一步，步骤（3）中，所述水冷却的条件包括：水的温度＜50℃，冷却时间为0.5-1.5h。进一步，步骤（3）中，所述铝棒的直径为152-228mm。进一步，步骤（4）中，所述预热的条件包括：预热温度为505-525℃，预热时间3-5小时。进一步，步骤（4）中，所述挤压成型的条件包括：挤压速度为5-20m/min，出料口温度为520-540℃。进一步，步骤（4）中，所述冷却的方式为风冷或风冷结合雾冷。本专利技术的冷却是在利用挤压成型过程中的高温固溶效果的基础上，通过冷却系统的强风冷却或强风冷却+雾冷方式，快速冷却至150℃以下。进一步，所述风冷包括：风量为60000-80000m³/h，风速为1.5-4m/s；所述风冷结合雾冷包括：风量为30000-50000m³/h，风速为2-5m/s，喷射量0.1-0.5m³/h。本专利技术进一步解决其技术问题采用的技术方案是，一种上述所述的加工方法制得的6063T6改良铝合金，该铝合金具备高强度、高硬度和高延伸率，力学性能能够达到6061T6标准，可以代替6061T6铝合金，从而可降低生产成本。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1）与6061T6合金相比，改良后的6063T6铝合金能降低每吨合金原材料成本约2-3%，且合金元素（Mg、Si、Cu、Cr）所占比例下降。2）降低了材料的淬火敏感性，即降低了淬火过程对淬火设备冷却能力的要求，通过强风冷却也能达到较高的强度硬度，并保持好的延伸性能。3）缩短了时效时间60%左右，节约了成本，提高了生产效率。4）提高了硬度和强度。实验证明，本专利技术的6063T6改良铝合金的韦氏硬度≥15hw，抗拉强度≥260Mpa，达到6061T6标准。具体实施方式以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。以下实施例中，韦氏硬度通过GB/T62660.1-2016金属材料韦氏硬度试验第一部分：试验方法测得；抗拉强度通过GB/T16865-2013变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法测得；延伸率通过GB/T16865-2013变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法方法测得；在没有特别说明的情况下，所用原料均采用市售产品。实施例16063T6改良铝合金的加工方法，包括以下步骤：（1）将原材料铝锭加热至730℃熔化，得到铝液；（2）去除铝液表面浮渣，按6063T6改良铝合金的化学成分：Si0.45%，Mg0.68%，Cu0.05%，Fe0.10%，Mn0.05%，Cr0.05%，Zn0.003%，Ti0.05%，余量为Al的标准调整铝液中合金元素含量，并精炼、静置；（3）将静置后的铝液过滤，然后进行以温度为28℃冷却7min时铸造，得到直径为228mm铝棒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种6063T6改良铝合金，其特征在于，以改良铝合金的总重量，该改良铝合金含有以下化学成分：Si 0.45‑0.50%，Mg 0.65‑0.70%，Cu 0.02‑0.10%，Fe≤0.23%，Mn＜0.10%，Cr＜0.10%，Zn＜0.01%，Ti＜0.1%，余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种6063T6改良铝合金，其特征在于，以改良铝合金的总重量，该改良铝合金含有以下化学成分：Si0.45-0.50%，Mg0.65-0.70%，Cu0.02-0.10%，Fe≤0.23%，Mn＜0.10%，Cr＜0.10%，Zn＜0.01%，Ti＜0.1%，余量为Al。2.一种6063T6改良铝合金的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将原材料铝锭加热熔化，得到铝液；（2）去除铝液表面浮渣，按6063T6改良铝合金的化学成分：Si0.45-0.50%，Mg0.65-0.70%，Cu0.02-0.10%，Fe≤0.23%，Mn＜0.10%，Cr＜0.10%，Zn＜0.01%，Ti＜0.1%，余量为Al的标准调整铝液中合金元素含量，并精炼、静置；（3）将静置后的铝液过滤，然后进行水冷却铸造，得到铝棒；（4）将铝棒预热后挤压成型，然后以冷却速度＞5℃/S冷却至150℃以下；（5）将冷却后的型材加热至195-205℃下保温2-2.5小时后，自然冷却，得到6063T6改良铝合金。3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，步骤（1）中，所述熔化的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：周芳坤，贺再林，肖孝未，李江峰，谢国军，
申请(专利权)人：湖南海铝汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43