一种适合于复杂形状挤压的6系铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适合于复杂形状挤压的6系铝合金，按重量百分比算，成分为0.70

【技术实现步骤摘要】
一种适合于复杂形状挤压的6系铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及金属材料领域，具体而言，涉及一种6系铝合金及其制备方法。
[0002]该技术主要应用于铝挤压行业，属于金属材料领域。本专利技术提供了一种挤压成型性好、淬火敏感性低、可以实现在线风冷的6系铝合金材料，并公开了其制备方法，可以用来生产汽车用复杂多腔体结构的铝型材。

技术介绍

[0003]6系铝合金由于质量轻、成型性好、便于焊接的特点，在汽车尤其是新能源汽车上获得大量的应用。目前在汽车结构上主要应用6061和6082合金。该类中高强6系铝合金均含有一定的Cu、Mn、Cr等合金元素，这些合金元素一方面提高了Al
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Mg
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Si合金的强度和抗腐蚀性能，但另一方面也使合金的挤压成型性变差、提高了合金的淬火敏感性，使其难以成型复杂的形状，在线淬火时只有采用风雾、喷淋等快速冷却的方式才能达到最佳的性能，使型材的尺寸精度变差。随着产品的更新迭代以及消费者对安全的越来越重视，汽车用铝型材的强度要求越来越高、截面设计越来越复杂，多腔体结构设计逐渐增多，有的型材甚至高达15
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20个腔体，这给生产制造带来的极大的挑战。因为腔体越多，挤压力越大，淬火冷却也越不均匀，进而造成成型困难和性能在截面上的不均匀性增加。Mn和Cr在6系铝合金均匀化退火过程中形成高温弥散相MnAl6，CrAl7等，可以抑制后续挤压和热处理过程中再结晶的发生及其长大，可以细化晶粒，提高材料性能。然而，其形成的高温弥散相使合金的挤压力变大，挤压成型性能下降，尤其是使合金的淬火敏感性增高。国标GB/T3190
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2020《变形铝及铝合金化学成分》中6061铝合金Mn和Cr的范围(质量百分比)分别为＜0.15％和0.04％
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0.35％)，当6061合金的Mn和Cr的含量较低时挤压成型性较好，但屈服强度较低，一般只有250
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270MPa，当Mn和Cr的含量较高时，成型性能变差，同时，淬火敏感性增高。6082合金强度比6061高，屈服强度可以达到270
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320MPa，但由于其含有0.40％以上的Mn和不低的Cr(国标GB/T3190
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2020《变形铝及铝合金化学成分》中6082合金的Mn和Cr的含量范围分别为0.4％
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1.0％和＜0.25％),导致其成型性差，一般只能成型5个以下的腔体，对于更多腔体存在成型困难，且淬火敏感性更高，只能使用风雾或喷淋的方式淬火。本专利技术主要解决目前在汽车上广泛应用的中高强6系铝合金如6061、6082等挤压成型性不足、淬火敏感性高的问题，同时进一步提升合金的吸能效果。采用本专利技术提供的技术方案制备的6系铝合金，具有挤压突破压力低、成型性好的优点，可以实现复杂的多腔体成型和风冷淬火，尺寸精度和强度高，吸能效果好。

技术实现思路

[0004]基于此，为了解决目前在汽车上广泛应用的中高强6系铝合金如6061、6082等挤压成型性不足、淬火敏感性高、吸能效果有待提升的问题，本专利技术提供了适合于复杂形状挤压的6系铝合金及其制备方法，具体技术方案如下：
[0005]一种适合于复杂形状挤压的6系铝合金，按重量百分比算，成分为0.70
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1.0％Si，
0.60
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0.90％ Mg，0
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0.40％ Cu，0
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0.40％ Fe，0
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0.20％Zr，0
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0.20％V，0.01
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0.10％ Sr，0.01％
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0.05％Ti，Fe为主要杂质，其它每种杂质含量不超过0.05％、总和不超过0.15％，其余为铝；Mg/Si介于0.8和1.2之间，Mg、Si对应于所述Mg和Si的重量百分比含量。
[0006]进一步地，所述6系铝合金中Mn和Cr视为杂质，不作为设计元素，Mn和Cr的总含量低于0.05％。
[0007]进一步地，所述Cu含量低于0.20wt.％。
[0008]进一步地，所述Fe含量低于0.25wt.％。
[0009]进一步地，所述Fe含量低于0.20wt.％。
[0010]进一步地，所述Zr含量不低于0.05wt.％。
[0011]进一步地，所述Zr含量从0.10wt.％到0.15wt.％。
[0012]进一步地，所述V含量不低于0.05wt.％。
[0013]进一步地，所述V含量从0.05wt.％到0.15wt.％。
[0014]进一步地，所述的Sr含量从0.01wt.％到0.05wt.％。
[0015]本技术方案还提供了一种适合于复杂形状挤压的6系铝合金的制备方法，包括以下步骤：
[0016]a)按6系铝合金成分进行铸造坯料；
[0017]b)铸坯完成后进行均质处理；
[0018]c)挤压前对均质完成的铸坯进行加热；
[0019]d)使用挤压模具对所述加热的坯料进行挤压；
[0020]e)挤压后在线淬火至室温；
[0021]f)将所述淬火后的产品在室温下自然时效小于100天；
[0022]g)将所述自然时效的产品人工时效至T6。
[0023]本技术方案的有益效果是：
[0024]本技术方案突破了现有铝合金高强度和高成型性能不同同时兼得的矛盾，最终获得的6系铝合金挤压力低、成型性好，可以成型复杂多腔的型材，同时淬火敏感性低，可以实现风冷淬火，产品的尺寸精度和强度高、综合性能好，尤其适合于生产汽车碰撞系统(吸能盒、防撞梁、门槛梁等)及新能源汽车电池托盘等对吸能有要求的部件。
附图说明
[0025]图1是实施例和对比例中挤压实验所用模具。
[0026]图2为VDA238
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100标准中折弯角的示意图。
具体实施方式
[0027]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个
相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0029]本专利技术实施例中的一种适合于复杂形状挤压的6系铝合金，按重量百分比算，成分为0.70
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1.0％Si，0.60
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0.90％ Mg，0
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0.40％ Cu，0
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0.40％ Fe，0
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0.20％Zr，0
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0.20％V，0.01
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0.10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适合于复杂形状挤压的6系铝合金，其特征在于，按重量百分比算，成分为0.70
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1.0％Si，0.60
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0.90％Mg，0
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0.40％Cu，0
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0.40％Fe，0
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0.20％Zr，0
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0.20％V，0.01
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0.10％Sr，0.01％
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0.05％Ti，Fe为主要杂质，其它每种杂质含量不超过0.05％、总和不超过0.15％，其余为铝；Mg/Si介于0.8和1.2之间，Mg、Si对应于所述Mg和Si的重量百分比含量。2.根据权利要求1所述的适合于复杂形状挤压的6系铝合金，其特征在于，所述6系铝合金中Mn和Cr视为杂质，不作为设计元素，Mn和Cr的总含量低于0.05％。3.根据权利要求1所述的适合于复杂形状挤压的6系铝合金，其特征在于，所述Cu含量低于0.20wt.％。4.根据权利要求1所述的适合于复杂形状挤压的6系铝合金，其特征在于，所述Fe含量低于0.25wt.％...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯彬，蔡月华，朱世安，项胜前，刘欢，李江峰，贺春花，
申请(专利权)人：广东豪美新材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：