一种汽车用6061铝合金型材及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及铝合金汽车零部件生产领域，公开一种汽车用6061铝合金型材及其生产工艺。本发明专利技术提供的一种汽车用6061

【技术实现步骤摘要】
一种汽车用6061铝合金型材及其生产工艺


[0001]本专利技术涉及铝合金汽车零部件生产领域，尤其涉及一种汽车用6061铝合金型材及其生产工艺。

技术介绍

[0002]随着汽车轻量化的迅速发展，铝合金型材被广泛应用到汽车零部件领域，而部分汽车结构件的性能要求远大于国家标准。为提高型材的力学性能，现有技术多数都是通过增加工序从而达到目的，在实际生产中操作复杂、生产成本较高，在大规模工业生产中不易实现。如。
[0003]一篇公开号为CN111020251A、公开日2020.04.17、名称为一种高强6系铝合金型材生产工艺的中国专利技术专利申请，其需要在挤压工序后再额外进行固溶处理及冷处理。
[0004]又如一篇公开号为CN114178338A、公开日2022.03.15、名称为一种车用高强耐腐蚀6系铝合金型材生产方法的中国专利技术专利申请，挤压前铝棒需在510~520℃高温保温4
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6h，保温后还需在特定的冷却速度下冷却到特定的温度再进行挤压，生产工序复杂，生产成本较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种生产工序简单、能够大规模应用在工业生产之中、且高性能的汽车用6061铝合金型材及其生产工艺，为解决现有技术中存在的一个或多个技术问题至少提供一种有益选择。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0007]一种汽车用6061铝合金型材，其通过以下生产工艺制成。
[0008]1）熔铸工序。
[0009]11）配料：按照如下重量份数比配制铝合金原料：Si 0.73~0.80%，Fe 0.28~0.35%，Cu 0.33~0.38%，Mn 0.06~0.09%，Mg 0.85~0.95%，Cr 0.17~0.21%， Zn≤0.03%， Ti≤0.05%，单个杂质≤0.03%，杂质合计≤0.15%，余量为Al。其中必须使用纯度≥99.7%的铝锭。
[0010]上述原料配比中，高含量的Si能提高合金淬火和时效后的强度，而合金中加入0.33%~0.38%的Cu，不仅可以提高型材的热处理的强化效果，同时可以改善合金的塑性、抑制挤压效应、提高生产效率及型材延伸率。一定含量的Cr能抑制Mg2Si在晶界析出，同时能够细化晶粒、改善型材的粗晶组织，提高型材人工时效后的强度。
[0011]Mn和Cr的作用相似，都可以细化晶粒、提高强度，但Mn对铸态合金的硬度影响比对时效硬度的影响更大，且在一定程度会降低延伸率，较高含量的Mn使合金各向异性增大，挤压难度增加，为了提高生产效率、获得较高的延伸率，故控制Mn含量。
[0012]12）熔铸：将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔解为铝液，熔炼温度700~760℃，并使用电磁搅拌设备搅拌均匀，搅拌时间20~40min；使用精炼剂进行2
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3次精炼，每次精炼时间为10~20min；静置15~70min后在线除气；使用50ppi陶瓷过滤板进行板式过滤；管式过
滤；最后将铝液铸造为铝合金铸棒，铸造温度690~730℃，铸造速度40~80mm/min。
[0013]13）均匀化处理：均匀化温度为550~570℃，保温时间12~15h，出炉后先风冷再水冷，其中强风冷却时间≤2.5h，水冷时间≤2h。均匀化处理后可以消除铸锭的微观偏析，使晶体内部的各种溶质元素均匀分布。
[0014]2）挤压工序。
[0015]21）挤压设备为7000吨挤压机，铝棒直径15英寸；模具保温时间为6~10h，模具温度450~490℃；挤压筒温度420~430℃。
[0016]22)铝棒加热：铝棒在加热炉中进行梯度加热保温，梯度设置0~50℃，温度范围300~520℃，总保温时间2~5h；梯度保温可以减少能源消耗，同时降低加热和保温时间，提高生产效率。
[0017]本专利技术使用8段加热保温，其中最后3段即为铝棒的挤压温度。
[0018]23）铝棒挤压温度：铝棒最后3段加热温度为490~520℃，铝棒到温后锯切成短棒即可进行挤压。同时除加热炉直接加热外，也可使用工频炉对锯切后的短棒加热，能够更精确的控制温度。较高的铝棒温度可以保证型材固溶充分，得到更高的拉伸性能。
[0019]24）挤压速度：型材出料速度为3.0~4.0m/min，在此速度下生产，型材表面质量较佳，不易出现表面缺陷。
[0020]25）淬火：型材为在线淬火，出料口温度为520~550℃，出料后在水箱进行强水冷却，淬火冷却速度需≥250℃/min，型材温度尽可能短的处于淬火敏感区间，确保型材出水箱后温度≤50℃，避免淬火效果不佳。
[0021]26）挤压型材冷却后进行矫直操作，矫直量0.4%~1.0%，消除产品弯曲扭拧。
[0022]3）时效工序。
[0023]31）型材挤压后需停放12h后再进行人工时效，确保型材力学性能稳定。
[0024]32）时效温度：175~185℃，保温时间：8.0~9.5h；型材出炉后使用风扇风冷冷却，减少潮湿天气下型材表面水雾腐蚀。
[0025]本专利技术采用如上技术方案，至少具有以下有益效果。
[0026]本专利技术提供的一种汽车用6061
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T6铝合金型材生产工艺，由熔铸、挤压、时效工序构成，生产工序简单，能够大规模应用在工业生产之中；本专利技术通过合金成分设计、熔铸、挤压及时效工艺的控制，从而生产出性能高于国家标准的铝合金型材，可满足汽车零部件中对性能要求高的零部件的需求。经实际生产验证，采用本工艺生产的汽车用6061铝合金型材抗拉强度≥350MPa、屈服强度≥320MPa、延伸率A50≥12%。
具体实施方式
[0027]为方便本领域普通技术人员更好地理解本专利技术的实质，下面对本专利技术的具体实施方式进行详细阐述。
实施例1
[0028]一种汽车用6061铝合金型材，其通过以下生产工艺制成。
[0029]1）熔铸工序。
[0030]11）配料：按照如下重量份数比配制铝合金原料：Si 0.73%，Fe 0.35%，Cu 0.33%，
Mn 0.09%，Mg 0.85%，Cr 0.17%， Zn≤0.03%， Ti≤0.05%，单个杂质≤0.03%，杂质合计≤0.15%，余量为Al。其中，Al必须使用纯度≥99.7%的铝锭。
[0031]12）熔铸：将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔解为铝液，熔炼温度750℃，并使用电磁搅拌设备搅拌均匀，搅拌时间30min；使用精炼剂进行3次精炼，每次精炼时间为10min；静置30min后在线除气；使用50ppi陶瓷过滤板进行板式过滤；管式过滤；最后将铝液铸造为铝合金铸棒，铸造温度700℃，铸造速度60mm/min。
[0032]13）均匀化处理：均匀化温度为550℃，保温时间15h，出炉后先风冷再水冷，其中强风冷却时间≤2.5h，水冷时间≤2h。均匀化处理后可以消除铸锭的微观偏析，使晶体内部的各种溶质元素均匀分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车用6061铝合金型材的生产工艺，其特征在于，生产工序如下：1）熔铸工序；11）配料，按照如下重量份数比配制铝合金原料：Si 0.73~0.80%，Fe 0.28~0.35%，Cu 0.33~0.38%，Mn 0.06~0.09%，Mg 0.85~0.95%，Cr 0.17~0.21%， Zn≤0.03%， Ti≤0.05%，单个杂质≤0.03%，杂质合计≤0.15%，余量为Al；12）熔铸，将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔解为铝液，铝液经搅拌、精炼除气、过滤后铸造为铝合金铸棒；13）均匀化处理：对铝合金铸棒进行均匀化处理；均匀化温度为550~570℃，保温时间12~15h，出炉后先风冷再水冷，其中强风冷却时间≤2.5h，水冷时间≤2h；2）挤压工序；21）挤压模具保温时间为6~10h，模具温度450~490℃；挤压筒温度420~430℃；22)铝棒加热：铝棒在加热炉中进行多段梯度上升加热保温，梯度设置0~50℃，温度范围300~520℃，总保温时间2~5h；最后3段加热温度为490~520℃，铝棒到温后锯切成短棒即可进行挤压；23）挤压速度：型材出料速度为3.0~4.0m/min；24）淬火：采用在线淬火，出料口温度为520~550℃，出料后在水箱进行强水冷却，淬火冷却速度需≥250℃/min，型材出水箱后温度≤50℃；25）挤压型材冷却后进行矫直操作，矫直量0.4%~1.0%；3）时效工序；31）型材挤压后需停放12h后再进行人工时效；32）时效温度：175~185℃，保温时间：8.0~9.5h；型材出炉后使用风扇风冷冷却。2.根据权利要求1所述的一种汽车用6061铝合金型材的生产工艺，其特征在于，配料工序中，Al为纯度≥99.7%的铝锭。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：范宝华，周晶哲，刘才兴，
申请(专利权)人：广东齐力澳美高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：