本发明专利技术提供的6系铝合金圆锭的制备方法，利用除气和过滤减少杂质，减少后续制备的6系铝合金圆锭中夹杂等铸造缺陷，且对铝合金熔体进行可控电磁能处理时，不用接触铝合金熔体，避免降低铝合金熔体的纯净度，通过控制可控电磁能处理过程中铝合金熔体内部的磁感应强度和磁感应强度变化速率，以改变所述熔体的结构，促进形核，提升形核率，实现省略晶粒细化剂的同时，细化6xxx系铝合金圆锭凝固组织，提高了6xxx系铝合金圆锭的铸造质量。本发明专利技术实施例1制备6061铝合金圆锭，经切片获得的铸坯样品1的中心处凝固组织尺寸为220.87μm，铸坯样品1的边部凝固组织尺寸为131.62μm，均低于采用晶粒细化剂获得的铸坯样品2。晶粒细化剂获得的铸坯样品2。晶粒细化剂获得的铸坯样品2。
【技术实现步骤摘要】
一种6系铝合金圆锭及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及铝合金材料
，尤其涉及一种6系铝合金圆锭及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]6系铝合金属于可热处理强化铝合金，具有中等强度，较好的耐蚀性，极好的热塑性和焊接性能，广泛应用在汽车制造领域中。随着我国汽车工业的发展，6系铝合金的应用越来越广泛。6系铝合金圆锭是应用最为广泛的挤压型材常用的原料锭。
[0003]目前，通常采用DC铸造工艺生产6系铝合金圆锭。但是DC铸造工艺生产6系铝合金圆锭中的晶粒粗大、偏析等，这些铸造缺陷难以通过热处理消除，导致后续制备的挤压型材强度不足、表面质量差、抗腐蚀性能差。可见，6系铝合金圆锭的铸造质量对挤压型材性能有极大影响。为了细化圆锭凝固组织，以有效减少铸造缺陷，需要在铸造过程中添加晶粒细化剂，以控制圆锭的凝固组织，但添加晶粒细化剂会引入杂质元素，影响铝合金熔体的纯净度，而且会提高生产成本，并且晶粒细化剂的细化效果与晶粒细化剂质量有关，细化效果不稳定，晶粒细化剂在铝合金熔体中容易偏聚，造成夹杂等缺陷，对圆锭凝固组织产生不利影响。因此，如何省略晶粒细化剂的同时，实现细化6xxx系铝合金圆锭凝固组织的目的，以降低生产成本的制备铸造质量高的6系铝合金圆锭是现有技术亟需解决的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种6系铝合金圆锭及其制备方法和应用，本专利技术提供的6系铝合金圆锭的制备方法，省略晶粒细化剂的同时，实现细化6xxx系铝合金圆锭凝固组织的目的，降低了生产成本，制备6系铝合金圆锭的铸造质量高。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种6系铝合金圆锭的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)按照6系铝合金的化学成分组成及质量百分含量，将各合金元素进行熔炼，得到前驱体熔体；
[0008](2)将所述步骤(1)得到的前驱体熔体依次进行精炼、静置、除气和过滤，得到铝合金熔体；
[0009](3)将所述步骤(2)得到铝合金熔体进行可控电磁能处理，得到处理后的熔体；
[0010]所述可控电磁能处理过程中，所述铝合金熔体内部的磁感应强度为6～250mT，铝合金熔体内部的磁感应强度变化速率为0.5～18T/s；
[0011](4)将所述步骤(3)得到处理后的熔体进行半连续铸造，得到6系铝合金圆锭。
[0012]优选地，所述步骤(2)中静置完成后得到熔体的出炉温度为700～730℃。
[0013]优选地，所述步骤(3)中可控电磁能处理过程中，所述铝合金熔体的温度为650～730℃。
[0014]优选地，所述步骤(3)中可控电磁能处理所用设备和铝合金熔体的距离为8～
32mm。
[0015]优选地，所述步骤(3)中可控电磁能处理的磁场激励电流波形为三角波。
[0016]优选地，所述步骤(3)中可控电磁能处理的过程中，所述铝合金熔体内部的磁感应强度为10～200mT，铝合金熔体内部的磁感应强度变化速率为1～15T/s。
[0017]优选地，所述步骤(4)半连续铸造开始前，处理后的熔体的温度为680～700℃。
[0018]优选地，所述步骤(4)中半连续铸造的速度为45～168mm/min，半连续铸造所用冷却水的温度为28～42℃，半连续铸造所用冷却水的流量为108～520m3/h。
[0019]本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的6系铝合金圆锭。
[0020]本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的6系铝合金圆锭或所述的6系铝合金圆锭在制备挤压型材中的应用。
[0021]本专利技术提供的6系铝合金圆锭的制备方法，首先制备铝合金熔体，然后依次经过精炼、静置、除气和过滤，得到铝合金熔体，利用除气和过滤减少杂质，以减少后续制备的6系铝合金圆锭中夹杂等铸造缺陷，再进行可控电磁能处理(即CEME处理)，得到处理后的熔体，且对铝合金熔体进行可控电磁能处理时，不用接触铝合金熔体，避免降低铝合金熔体的纯净度，通过控制可控电磁能处理过程中铝合金熔体内部的磁感应强度和磁感应强度变化速率，促进形核，提升形核率，细化后续半连续铸造过程中形成的铸锭凝固组织，改善组织分布，提升组织均匀性，减弱宏观偏析，减少铸造缺陷，实现省略晶粒细化剂的同时，细化6xxx系铝合金圆锭凝固组织，以有效提高6xxx系铝合金圆锭的铸造质量。实施例的结果显示，本专利技术实施例1通过可控电磁能处理制备6061铝合金圆锭，经切片获得的铸坯样品1的中心处凝固组织尺寸为220.87μm，铸坯样品1的边部凝固组织尺寸为131.62μm，均低于对比例1采用晶粒细化剂获得的铸坯样品2。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1制备的6061铝合金圆锭获得的铸坯样品1的中心的铸锭凝固组织图；
[0023]图2为本专利技术实施例1制备的6061铝合金圆锭获得的铸坯样品1的边部的铸锭凝固组织图；
[0024]图3为本专利技术对比例1制备的6061铝合金圆锭获得的铸坯样品2的中心的铸锭凝固组织图；
[0025]图4为本专利技术对比例1制备的6061铝合金圆锭获得的铸坯样品2的边部的铸锭凝固组织图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种6系铝合金圆锭的制备方法，包括以下步骤：
[0027](1)按照6系铝合金的化学成分组成及质量百分含量，将各合金元素进行熔炼，得到前驱体熔体；
[0028](2)将所述步骤(1)得到的前驱体熔体依次进行精炼、静置、除气和过滤，得到铝合金熔体；
[0029](3)将所述步骤(2)得到铝合金熔体进行可控电磁能处理，得到处理后的熔体；
[0030]所述可控电磁能处理过程中，所述铝合金熔体内部的磁感应强度为6～250mT，铝合金熔体内部的磁感应强度变化速率为0.5～18T/s；
[0031](4)将所述步骤(3)得到处理后的熔体进行半连续铸造，得到6系铝合金圆锭。
[0032]本专利技术按照6系铝合金的化学成分组成及质量百分含量，将各合金元素进行熔炼，得到前驱体熔体。
[0033]在本专利技术中，所述6系铝合金的化学成分组成及质量百分含量为最终制备的6系铝合金圆锭所需的铝合金牌号和成分要求对应的成分组成及质量百分含量。本专利技术对所述各合金元素原料的来源和种类没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的原料即可。
[0034]在本专利技术中，所述熔炼的温度优选为750～780℃，更优选为760～770℃。本专利技术控制熔炼的温度在上述范围内，以保证各合金元素的扩散速率达到一定值，利用各合金元素的均匀扩散，从而保证前驱体熔体的成分均匀，避免温度过低不能保证各元素充分扩散，易造成成分偏析，同时避免温度过高时易造成部分合金元素的烧损和氧化。在本专利技术中，所述熔炼的时间优选为25～60)min，更优选为30～50min。
[0035]本专利技术对所述熔炼的设备没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的设备本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种6系铝合金圆锭的制备方法，包括以下步骤：(1)按照6系铝合金的化学成分组成及质量百分含量，将各合金元素进行熔炼，得到前驱体熔体；(2)将所述步骤(1)得到的前驱体熔体依次进行精炼、静置、除气和过滤，得到铝合金熔体；(3)将所述步骤(2)得到铝合金熔体进行可控电磁能处理，得到处理后的熔体；所述可控电磁能处理过程中，所述铝合金熔体内部的磁感应强度为6～250mT，铝合金熔体内部的磁感应强度变化速率为0.5～18T/s；(4)将所述步骤(3)得到处理后的熔体进行半连续铸造，得到6系铝合金圆锭。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中静置完成后得到熔体的出炉温度为700～730℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中可控电磁能处理过程中，所述铝合金熔体的温度为650～730℃。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中可控电磁能处理所用设备和铝合金...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍鑫宇，麻永林，
申请(专利权)人：北京冶科电磁能新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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