高强度铝合金挤出材料的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于，提供一种耐腐蚀性及成型性优异、具有良好的淬火性并且生产率高的高强度铝合金挤出材料的制造方法。其特征在于，使用由以下以质量％计的、Zn：6.0～7.0％、Mg：1.5～2.0％、Cu：0.20～1.50％、Zr：0.10～0.25％、Ti：0.005～0.05％、Mn：0.15～0.35％、Sr：0.25％以下、且[Mn+Zr+Sr]：0.10～0.50％、剩余部分为Al和不可避免的杂质构成的铝合金的铸造坯料进行挤出加工，在所述挤出加工之后紧接着在冷却速度50～750℃/分钟的范围冷却至100℃以下，然后进行一级或者二级的时效处理和与所述时效处理相比高温且短时间的加热处理。处理。处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度铝合金挤出材料的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种使用铝合金的挤出材料的制造方法，尤其涉及一种高强度且成型性及耐腐蚀性优异、生产率高的铝合金挤出材料的制造方法。

技术介绍

[0002]在汽车或各种产业机械等领域中，要求进一步实现轻量化或小型化，作为其实现手段之一，研究了由高强度的铝合金部件制作结构部件的方案。
[0003]在高强度铝合金中，已知有Al
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Mg
‑
Si系(6000系)合金和Al
‑
Zn
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Mg系(7000系)合金。
[0004]就6000系合金而言，通过Mg2Si的析出硬化实现高强化，但当Mg、Si的添加量增多时，会有挤出性显著降低的技术问题。
[0005]7000系合金为自然时效型合金，其特征在于，与Mg、Si相比，Zn的添加对挤出性的影响少，但会有为了通过人工时效处理得到高强度而热处理时间变长的技术问题。
[0006]在专利文献1中，公开了利用涂装时的烧结温度的高强度铝合金挤出材料的制造方法，但为6000系合金，得不到充分的高强度。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2002
‑
235158号公报

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的技术问题
[0011]本专利技术的目的在于，提供一种耐腐蚀性及成型性优异、具有良好的淬火性并且生产率高的高强度铝合金挤出材料的制造方法。
[0012]用于解决问题的技术方案
[0013]本专利技术所涉及的高强度铝合金挤出材料的制造方法的特征在于，使用由以下以质量％计的、Zn：6.0～7.0％、Mg：1.5～2.0％、Cu：0.20～1.50％、Zr：0.10～0.25％、Ti：0.005～0.05％、Mn：0.15～0.35％、Sr：0.25％以下、且[Mn+Zr+Sr]：0.10～0.50％、剩余部分为Al和不可避免的杂质构成的铝合金的铸造坯料进行挤出加工，在所述挤出加工之后紧接着在冷却速度50～750℃/分钟的范围冷却至100℃以下，然后进行一级或者二级的时效处理和与所述时效处理相比高温且短时间的加热处理。
[0014]本专利技术在Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
Cu系的合金中，通过挤出加工之后紧接着进行气冷，能够抑制挤出材料表面的再结晶深度，具有良好的淬火性并且能够得到高强度。
[0015]以下说明设定该铝合金组分的理由。
[0016]<Zn成分>
[0017]即使Zn添加较多，也可以将挤出性的降低抑制得少，同时容易得到高强度，但当过度添加时，耐应力腐蚀裂纹性降低，因此以下均以质量％计，优选设为Zn：6.0～7.0％的范
围。
[0018]<Mg成分>
[0019]虽然是对挤出材料的高强度化最有效的成分，但挤出性容易降低，在弯曲成型等塑性加工时挤出材料容易产生裂纹。
[0020]因此，Mg成分设定在1.5～2.0％的范围。
[0021]如果Mg成分在该范围，则能够抑制挤出性的降低，得到高强度。
[0022]<Cu成分>
[0023]Cu成分通过金属组织中的固溶效果能够实现高强度化，但当添加量增多时，则易于引起挤出性、成型性降低，一般耐腐蚀性降低。
[0024]因此，Cu成分设定在0.20～1.50％的范围，优选设定在0.20～0.30％的范围。
[0025]<Mn、Cr、Zr成分>
[0026]Mn、Cr、Zr成分均为过渡元素，抑制挤出加工时容易在挤出材料的表面产生的再结晶，作用于表面的再结晶层的深度变小的方向。
[0027]但是，当这些成分增多时，在挤出加工之后紧接着的冷却(冲压端淬火)中，淬火敏感性变得敏锐。
[0028]其中，尤其Cr成分的影响大，因此使其不含有Cr成分，或者在使其含有Cr成分的情况下抑制在0.05％以下，优选抑制在0.01％以下。
[0029]Mn成分不像Cr成分那样淬火敏感性强，为了在冲压端淬火采用风扇气冷，优选在0.15～0.35％的范围。
[0030]在本专利技术中，为了抑制该再结晶层的深度而添加了Zr成分。
[0031]Zr具有能够在铝熔液中熔化的极限，因此使其为Zr：0.10～0.25％的范围。
[0032]<Sr、Ti成分>
[0033]Sr成分能够抑制坯料铸造组织中的晶粒的粗大化，作为其结果，具有抑制挤出加工时容易产生的挤出材料表面的再结晶层的深度的作用。
[0034]另一方面，当Sr成分的添加量较多时，则容易产生以Sr为核的粗大的结晶物。
[0035]因此，在添加Sr的情况下，优选抑制为Sr：0.25％以下，为了兼顾强度和再结晶层的抑制，优选使[Mn+Zr+Sr]的合计量为0.10～0.50％的范围。
[0036]另外，在含有Cr的情况下，使[Mn+Zr+Sr+Cr]合计量为0.10～0.50％的范围。
[0037]Ti成分在铸造坯料时，对晶粒的微细化有效，以Ti：0.005～0.05％的范围进行添加。
[0038]<其他的成分>
[0039]在铝合金的坯料铸造中，作为容易混入的杂质，可列举出Fe、Si等。
[0040]当这些成分增多时，则导致强度的降低或弯曲成型性的降低，因此优选将Fe抑制为0.2％以下，将Si抑制为0.1％以下。
[0041]在本专利技术中，在铸造上述那样的铝合金的坯料并进行挤出加工时，作为在挤出加工之后紧接着进行的冲压端淬火，在冷却速度50～750℃/分钟的范围，优选在冷却速度50～500℃/分钟的范围进行风扇气冷。
[0042]当冷却速度超过750℃/分钟时，挤出材料的部位产生冷却差，容易产生形变。
[0043]另外，在水冷的情况下冷却装置变得大型。
[0044]将挤出材料冷却至接近100℃以下的常温。
[0045]另外，本专利技术中使用的铸造坯料优选在进行铸造、接着在480～520℃下进行均质化处理后，以冷却速度50℃/小时以上进行冷却，从而使平均晶体粒径为250μm以下。
[0046]本专利技术所涉及的高强度铝合金挤出材料在其合金的化学组分方面也具有特征，但最具有特征的是通过短时间的热处理能够得到高强度的方面。
[0047]如上所述，挤出之后紧接着进行了风扇气冷，之后，为了使耐应力腐蚀裂纹性(耐SCC性)优异且得到高强度而进行热处理。
[0048]迄今为止，通常进行用于产生初晶的相对低温的第一级的时效处理和之后使初晶生长的相对高温的第二级的时效处理，但这样导致合计的热处理时间长，生产率降低。
[0049]因此，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高强度铝合金挤出材料的制造方法，其特征在于，使用铝合金的铸造坯料进行挤出加工，所述铝合金由以下以质量％计的、Zn：6.0～7.0％、Mg：1.5～2.0％、Cu：0.20～1.50％、Zr：0.10～0.25％、Ti：0.005～0.05％、Mn：0.15～0.35％、Sr：0.25％以下、且[Mn+Zr+Sr]：0.10～0.50％、剩余部分为Al和不可避免的杂质构成，在所述挤出加工之后紧接着在冷却速度50～750℃/分钟的...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村贵人，吉田朋夫，柴田果林，
申请(专利权)人：爱信轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：