一种6系铝合金棒材及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种6系铝合金棒材，成分为：Si：1.10～1.30wt％，Fe＜0.40wt％，Cu＜0.20wt％，Mn：0.60～1.0wt％，Mg：0.80～1.20wt％，Cr：0.10～0.20wt％，Zn＜0.10wt％，Ti＜0.10wt％，Zr＜0.10wt％，余量为Al。本发明专利技术均提供的均质工艺降低了铸锭加热温度，节约能耗，且提高了挤压速度，提高了生产效率。本发明专利技术提供的方法制备得到的棒材的抗拉强度≥420MPa，延伸强度≥390MPa，延伸率A≥12％，布氏硬度≥110HB。氏硬度≥110HB。

【技术实现步骤摘要】
一种6系铝合金棒材及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于铝合金棒材
，尤其涉及一种6系铝合金棒材及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]汽车未来发展的趋势是轻量化、环保化、智能化，铝合金材质的广泛应用可以极大地提高汽车轻量化水平。铝合金控制臂是汽车悬架系统中的一个重要受力零件，其要求性能稳定、强度高。可热处理6xxx铝合金主要以Mg和Si为主要合金元素，并以Mg2Si为强化相的合金，属于中等强度的Al
‑
Mg
‑
Si系合金，具备良好的淬透性，被广泛应用于汽车、轨道交通、建筑及工业等领域。其中，6xxx系中6082合金是欧洲常用的汽车用铝合金。目前，国内生产的汽车用6082铝合金控制臂都是通过低压铸造成形，由于晶粒粗大，性能低，无法满足高强度受力要求。因此，汽车行业迫切需要通过工艺来使6082铝合金性能稳定，强度更高、综合性能更优(良好的塑性及耐腐蚀性能)，以满足市场对6082铝合金材料的需求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种6系铝合金棒材及其制备方法和应用，本专利技术提供的6系铝合金棒材具有较好的性能。
[0004]本专利技术提供了一种6系铝合金棒材，成分为：
[0005]Si：1.10～1.30wt％，
[0006]Fe＜0.40wt％，
[0007]Cu＜0.20wt％，
[0008]Mn：0.60～1.0wt％，
[0009]Mg：0.80～1.20wt％，r/>[0010]Cr：0.10～0.20wt％，
[0011]Zn＜0.10wt％，
[0012]Ti＜0.10wt％，
[0013]Zr＜0.10wt％，
[0014]余量为Al。
[0015]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的6系铝合金棒材的制备方法，包括：
[0016]依次进行配料、熔炼、铸造、均质处理、挤压、固溶处理和时效处理。
[0017]优选的，所述熔炼过程中成分微调期间铝液温度保持在730～760℃范围内，当熔体温度为720～740℃时，采用高纯氩气喷精炼剂精炼，精炼时间20min，精炼次数≥1次，氩气压力为0.06～0.12MPa，精炼剂用量为0.8～1.0Kg/t Al。
[0018]优选的，所述铸造的温度为480～540℃，速度为40～60mm/min，水流量为230～260m3/h。
[0019]优选的，所述均质处理的温度为540～580℃，保温时间为6～10h。
[0020]优选的，所述挤压过程中将挤压模具加热至480～520℃，将挤压筒加热至400～430℃，将均质处理后的铝合金铸锭加热至450～480℃。
[0021]优选的，所述挤压的速度为8～12m/min。
[0022]优选的，所述固溶处理的温度为535～555℃，保温的时间为1～3h，所述固溶处理过程中出炉后在15s内进行淬火处理。
[0023]优选的，所述时效处理的温度为165～185℃，保温的时间为8～12h。
[0024]本专利技术提供了一种汽车控制臂用材料，包括：上述技术方案所述的6系铝合金棒材；或上述技术方案所述的方法制备得到的6系铝合金棒材。
[0025]现有技术中的汽车控制臂用6xxx系铝合金棒材抗拉强度低，屈服强度低，难以满足未来汽车控制臂高强度受力要求；其达到材料相近强度所需添加的Cu含量高，成本增加；本专利技术严格控制Cu＜0.20wt％，降低成本；且其双级均质工艺未能实现挤压时降低铸锭加热温度的效果，未能提高挤压速度，反而增加操作难度，本专利技术均提供的均质工艺降低了铸锭加热温度，节约能耗，且提高了挤压速度，提高生产效率。本专利技术提供的方法制备得到的棒材的抗拉强度≥420MPa，延伸强度≥390MPa，延伸率A≥12％，布氏硬度≥110HB。
具体实施方式
[0026]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术提供了一种6系铝合金棒材，成分为：
[0028]Si：1.10～1.30wt％，
[0029]Fe＜0.40wt％，
[0030]Cu＜0.20wt％，
[0031]Mn：0.60～1.0wt％，
[0032]Mg：0.80～1.20wt％，
[0033]Cr：0.10～0.20wt％，
[0034]Zn＜0.10wt％，
[0035]Ti＜0.10wt％，
[0036]Zr＜0.10wt％，
[0037]余量为Al。
[0038]在本专利技术中，所述Si的质量含量优选为1.15～1.25％，更优选为1.2％；所述Fe的质量含量优选为0.20～0.25％；所述Cu的质量含量优选为0.002～0.006％，更优选为0.003～0.005％，最优选为0.004％；所述Mn的质量含量优选为0.7～0.9％，更优选为0.8％；所述Mg的质量含量优选为0.9～1.1％，更优选为1.0％；所述Cr的质量含量优选为0.15％；所述Zn的质量含量优选为0.014～0.016％；所述Ti的质量含量优选为0.02～0.04％；所述Zr的质量含量优选为0.0006～0.001％。
[0039]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的6系铝合金棒材的制备方法，包括：
[0040]依次进行配料、熔炼、铸造、均质处理、挤压、固溶处理和时效处理。
[0041]在本专利技术中，所述配料的成分与上述技术方案所述6系铝合金棒材的成分一致，在此不再赘述；所述配料的原料优选包括：铝硅中间合金、铝铬中间合金、铝锌中间合金、铝铜中间合金、铁锭、锰锭、镁锭、铬锭、钛锭和纯铝锭。
[0042]在本专利技术中，所述熔炼优选为称取铝硅中间合金、铝铬中间合金、铝锌中间合金、铝铜中间合金、铁锭、锰锭、镁锭、铬锭、钛锭和纯铝锭放入熔炼炉内，得到熔炼好的铝合金熔液。在本专利技术中，所述熔炼过程中成分微调期间优选铝液温度保持在730～760℃范围内，优选当熔体温度为720～740℃时，采用高纯氩气喷粉(精炼剂)精炼，精炼时间优选为15～25min，更优选为20min；精炼次数优选≥1次，氩气压力优选为0.06～0.12MPa，更优选为0.07～0.11MPa，最优选为0.08～0.10MPa；精炼剂用量优选为0.8～1.0Kg/t Al，更优选为0.9Kg/t Al。
[0043]在本专利技术中，所述铸造优选为将熔炼好的铝合金熔液经过陶瓷过滤器过滤后，检测氢含量，流入结晶器进行铸造；所述铸造的温度优选为480～540℃，更优选为490～530℃，更优选为500～520℃，最优选为510℃；所述铸造的速度优选为40～60mm/min，更优选为45～55mm/min，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种6系铝合金棒材，成分为：Si：1.10～1.30wt％，Fe＜0.40wt％，Cu＜0.20wt％，Mn：0.60～1.0wt％，Mg：0.80～1.20wt％，Cr：0.10～0.20wt％，Zn＜0.10wt％，Ti＜0.10wt％，Zr＜0.10wt％，余量为Al。2.一种权利要求1所述的6系铝合金棒材的制备方法，包括：依次进行配料、熔炼、铸造、均质处理、挤压、固溶处理和时效处理。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述熔炼过程中成分微调期间铝液温度保持在730～760℃范围内，当熔体温度为720～740℃时，采用氩气喷精炼剂精炼，精炼时间15～25min，精炼次数≥1次，氩气压力为0.06～0.12MPa，精炼剂的用量为0.8～1.0Kg/t Al。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述铸造的温度为480～540℃，速度为40～60m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦飞，陈吉龙，喻燕，谭丕振，都文龙，
申请(专利权)人：湖南中创空天新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：