本发明专利技术公开了一种汽车吸能盒用6系铝合金及制备方法，涉及变形铝合金熔炼挤压成型技术领域。该方法通过在铝合金中复合添Mn、Cr元素和设计特定的Mg：Si比例，结合特定的工艺参数，抑制挤压过程中动态再结晶和晶粒粗化，获得沿挤压方向上呈现纤维状变形组织，从而在保证材料强度的基础上改善溃缩变形开裂失效，满足汽车吸能盒对铝合金型材的综合性能高要求。严格控制半连续铸造工艺，使铝合金铸锭获得尺寸为100～250微米的晶粒组织，AlFeSi化合物尺寸在30微米以下，最终本发明专利技术技术生产的两腔铝合金型材的抗拉强度为280～310MPa，屈服强度为240～270MPa，断后伸长率A50为10～14％；溃缩变形后拐角处裂纹长度可控制在10mm以内。后拐角处裂纹长度可控制在10mm以内。后拐角处裂纹长度可控制在10mm以内。
【技术实现步骤摘要】
一种汽车吸能盒用6系铝合金及制备方法
[0001]本专利技术涉及变形铝合金熔炼挤压成型
，具体为一种汽车吸能盒用6系铝合金及制备方法。
技术介绍
[0002]保险杠作为汽车防撞系统中的重要部件，在正面低速碰撞过程中扮演非常重要的能量吸收作用。保险杠一般由横梁、吸能盒、连接板、拖车钩焊接或螺栓链接而成，其中吸能盒对能量的吸收尤为重要，主要表现在碰撞过程中通过溃缩变形行为吸收能量。溃缩过程中能量的吸收效果主要综合两个方面：压缩力和压缩位移。压缩力主要取决于产品结构和材料的强度，因此复杂多腔结构和高强度材料更能得到设计的青睐。当然还需要考虑在压缩过程中，产品能有效折叠形成规律的褶皱，如果开裂倾向过大或无法形成褶皱，最终也无法有效吸收能量，因此降低材料溃缩开裂的倾向也十分重要。
[0003]挤压成型由于受三向压缩应力，可充分发挥被加工金属的塑性，从而制作各种复杂空心截面构件，应用于吸能盒零件。现有6005A铝合金虽有强度高的优点，但用于汽车吸能盒时，存在溃缩变形开裂严重，主要原因是挤压多腔结构时模具结构复杂，金属流动性较差，挤压工艺窗口控制较难，实际生产过程中由于动态再结晶容易导致晶粒粗大。通过抑制挤压过程中动态再结晶和晶粒粗化，保持变形组织，从而降低材料在溃缩变形过程中的裂纹敏感性，同时在一定程度上可提高材料的热处理后的强度。
[0004]于是，本申请人秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有的传统合金及工艺予以研究改良，提供一种汽车吸能盒用6系铝合金及制备方法，以期达到更具有实用价值性的目的。
技术实现思路
[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种汽车吸能盒用6系铝合金及制备方法，解决了现有6005A铝合金虽有强度高的优点，但用于挤压生产汽车吸能盒时，存在溃缩变形容易开裂，主要原因为挤压过程中晶粒组织容易粗大的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种汽车吸能盒用6系铝合金，所述铝合金型材由以下成分及质量百分比组成，Si:0.4
‑
0.6％，Mg:0.6
‑
0.8％，Cu:≤0.2％，Fe:≤0.2％，Mn:0.4
‑
0.6％，Cr:≤0.2％，Zn：≤0.10％，Ti：≤0.30％，V：≤0.10％，余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％。
[0009]优选的，所述铝合金型材由以下成分及质量百分比组成，Si:0.54％，Mg:0.65％，Cu:0.18％，Fe:0.16％，Mn:0.51％，Cr:0.17％，Zn：0.001％，Ti：0.016％，V：0.01％。
[0010]优选的，所述铝合金型材由以下成分及质量百分比组成，Si:0.56％，Mg:0.72％，Cu:0.17％，Fe:0.17％，Mn:0.51％，Cr:0.15％，Zn：0.006％，Ti：0.018％，V：0.011％。
[0011]一种汽车吸能盒用6系铝合金的制备方法，包括如下步骤：
[0012]第一步：选用纯度≥99.7％的铝锭、纯度≥99.9％的镁锭、AL20Si和Al50Cu中间合金以及Mn80％和Cr75％添加剂作为原材料；
[0013]第二步：将铝锭在740～760℃加热熔化，然后加入占原材料总重量为0.6～0.8％的镁锭、0.2～0.4％的Al50Cu、2.0～3.0％的Al20Si合金，搅拌熔化成铝合金液；
[0014]第三步：用无钠精炼剂对炉内铝合金液进行喷吹精炼20～40分钟，扒渣后静置20～40分钟；
[0015]第四步：铝合金溶液经过流槽进入除气箱进行在线除气处理：转子旋转速度为300～400转/分钟、氩气流量为3～5立方米/小时；除气后溶液经过流槽进入过滤箱，通过40～60ppi的泡沫陶瓷过滤板进行在线过滤处理；
[0016]第五步：将铝合金液在铸造温度690～720℃、铸造速度70～80毫米/分钟、冷却水流量2500
‑
3200毫升/分钟条件下进行半连续铸造成铝合金铸锭；
[0017]第六步：将铝合金铸锭加热至540～560℃均匀化处理10
‑
12小时，然后水雾强制冷却至室温；
[0018]第七步：将铝合金铸锭加热至480～500℃，选择挤压比30～50的截面，在出料速度8～10米/分钟条件下挤压成型，然后采用在线喷淋水冷却至室温；
[0019]第八步：将铝合金型材加热至195～205℃时效保温4～6小时，空冷后得到汽车吸能盒用铝合金型材。
[0020]优选的，所述铝锭纯度为99.8％，所述镁锭的纯度为99.9％，铝锭熔化温度为745℃，加入镁锭的量为重质量的0.65％，加入Al20Si的量为重质量的2.7％，加入Al50Cu的量为重质量的0.36％，用无钠精炼剂对炉内铝合金液进行喷吹精炼30分钟，扒渣后静置25分钟，转子旋转速度为320转/分钟、氩气流量为3立方米/小时，除气后溶液经过流槽进入过滤箱，通过40ppi的泡沫陶瓷过滤板进行在线过滤处理，将铝合金液在铸造温度700℃、铸造速度75毫米/分钟、冷却水流量2600毫升/分钟条件下进行半连续铸造成铝合金铸锭，将铝合金铸锭加热至540℃均匀化处理10小时，铝合金铸锭加热温度为485℃，挤压速度为8米/分钟，挤压比为37，铝合金型材时效温度为200℃、保温时间为5小时。
[0021]优选的，所述铝锭纯度为99.8％，所述镁锭的纯度为99.95％，铝锭熔化温度为750℃，加入镁锭的量为重质量的0.72％，加入Al20Si的量为重质量的2.8％，加入Al50Cu的量为重质量的0.34％，用无钠精炼剂对炉内铝合金液进行喷吹精炼30分钟，扒渣后静置25分钟，转子旋转速度为320转/分钟、氩气流量为3立方米/小时，除气后溶液经过流槽进入过滤箱，通过40ppi的泡沫陶瓷过滤板进行在线过滤处理，将铝合金液在铸造温度710℃、铸造速度75毫米/分钟、冷却水流量3000毫升/分钟条件下进行半连续铸造成铝合金铸锭，将铝合金铸锭加热至550℃均匀化处理10小时，铝合金铸锭加热温度为490℃，挤压速度为8米/分钟，挤压比为37，铝合金型材时效温度为200℃、保温时间为5小时。
[0022]优选的，所述铝锭纯度为99.8％，所述镁锭的纯度为99.95％，铝锭熔化温度为750℃，加入镁锭的量为重质量的0.72％，加入Al20Si的量为重质量的2.8％，加入Al50Cu的量为重质量的0.34％，用无钠精炼剂对炉内铝合金液进行喷吹精炼30分钟，扒渣后静置25分钟，转子旋转速度为320转/分钟、氩气流量为3立方米/小时，除气后溶液经过流槽进入过滤箱，通过40ppi的泡沫陶瓷过滤板进行在线过滤处理，将铝合金液在铸造温度710℃、铸造速
度75毫米/分钟、冷却水流量3000毫升/分钟条件下进行半连续铸造成铝合金铸锭，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种汽车吸能盒用6系铝合金，其特征在于：所述铝合金型材由以下成分及质量百分比组成，Si:0.4
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0.6％，Mg:0.6
‑
0.8％，Cu:≤0.2％，Fe:≤0.2％，Mn:0.4
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0.6％，Cr:≤0.2％，Zn：≤0.10％，Ti：≤0.30％，V：≤0.10％，余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％。2.根据权利要求1所述的一种汽车吸能盒用6系铝合金，其特征在于：所述铝合金型材由以下成分及质量百分比组成，Si:0.54％，Mg:0.65％，Cu:0.18％，Fe:0.16％，Mn:0.51％，Cr:0.17％，Zn：0.001％，Ti：0.016％，V：0.01％。3.根据权利要求1所述的一种汽车吸能盒用6系铝合金，其特征在于：所述铝合金型材由以下成分及质量百分比组成，Si:0.56％，Mg:0.72％，Cu:0.17％，Fe:0.17％，Mn:0.51％，Cr:0.15％，Zn：0.006％，Ti：0.018％，V：0.011％。4.一种权利要求1～3中任意一项权利要求所述汽车吸能盒用6系铝合金的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步：选用纯度≥99.7％的铝锭、纯度≥99.9％的镁锭、AL20Si和Al50Cu中间合金以及Mn80％和Cr75％添加剂作为原材料；第二步：将铝锭在740～760℃加热熔化，然后加入占原材料总重量为0.6～0.8％的镁锭、0.2～0.4％的Al50Cu、2.0～3.0％的Al20Si合金，搅拌熔化成铝合金液；第三步：用无钠精炼剂对炉内铝合金液进行喷吹精炼20～40分钟，扒渣后静置20～40分钟；第四步：铝合金溶液经过流槽进入除气箱进行在线除气处理：转子旋转速度为300～400转/分钟、氩气流量为3～5立方米/小时；除气后溶液经过流槽进入过滤箱，通过40～60ppi的泡沫陶瓷过滤板进行在线过滤处理；第五步：将铝合金液在铸造温度690～720℃、铸造速度70～80毫米/分钟、冷却水流量2500
‑
3200毫升/分钟条件下进行半连续铸造成铝合金铸锭；第六步：将铝合金铸锭加热至540～560℃均匀化处理10～12小时，然后水雾强制冷却至室温；第七步：将铝合金铸锭加热至480～500℃，选择挤压比30～50的截面，在出料速度8～10米/分钟条件下挤压成型，然后采用在线喷淋水冷却至室温；第八步：将铝合金型材加热至195～205℃时效保温4～6小时，空冷后得到汽车吸能盒用铝合金型材。5.根据权利要求4所述的一种汽...
【专利技术属性】
技术研发人员：张奇，
申请(专利权)人：马鞍山市新马精密铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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