【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金，具体是一种6×××系高强高韧角铝型材及其制备方法。
技术介绍
1、6×××系铝合金主要以mg和si为主要的合金元素，时效过程中通过析出mg2si提升合金强度。目前，因6系铝合金密度低，强度高，易加工成型等优点，已经被广泛用于建筑行业和交通运输领域。而角型材用途广泛，凡是有大角度弯曲的位置均能使用。如果采用板材弯曲的方法制备，具有加工工艺复杂、使用性能降低的缺点，因此一般采用一次成型技术，简化工艺，提升生产效率，提高力学性能。
2、在航空航天和汽车制造领域，因角铝具有轻质、高强和耐腐性的特点，被广泛应用于飞机零部件和航天器外壳及结构件，汽车车身发动机零部件、悬挂系统等。随着航空航天、汽车制造、建筑领域的不断发展，对材料的要求越来越高，要求所用的铝合金角型材强度提高，具备高强的特性，同时还要求耐蚀性及塑性保持较高水准，不下降。
3、一直以来，提高铝合金的强度往往是牺牲塑性和耐蚀性为代价的，而新型的铝合金角型材需要提高强度，保持较高塑性及耐腐蚀性，需要对合金成分进一步设计、制备加工工艺进一步优化。7系铝合金虽然强度提升，但是塑性成型困难且耐蚀性下降，因此还要考虑在传统6系铝合金基础上进一步研发，制备成高品质的铝合金角型材，满足新一代航空航天及新能源汽车制造的需要。
4、综上所述，现有的技术主要的问题是：使传统的6系铝合金制备的角型材强度升高且保证塑性及耐蚀性，这就要求重新进行成分设计，增加微合金成分，控制合金晶粒度，优化型材的挤压工艺及热处理工艺，保证质量的基础上尽可能提升生产
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种6×××系高强高韧角铝型材及其制备方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种6×××系高强高韧角铝型材，其合金成分按重量百分比计，由以下几个成分组成：
4、mg0.9～1.3％、si0.8～1.2％、cu0.5～0.9％、mn0.3～0.7％、cr0.1～0.3％、zr0.1～0.3％、er0.1～0.3％、fe<0.2％、ti<0.1％，余量为al和其他杂质，单个杂质含量不超过0.05％。
5、作为本专利技术进一步的技术方案，合金采用的元素要求为纯al和纯mg，其他为中间合金的形式加入，所述纯al的纯度为99.85％，所述纯mg的纯度为99.9％。
6、本专利技术实施例的另一目的在于提供一种如上述的6×××系高强高韧角铝型材的制备方法，包括以下步骤：
7、合金进行熔炼与铸造，将纯al和所有中间合金一起熔炼，熔炼温度为750℃～780℃，熔炼时采用氩气旋转喷吹精炼，轮子转速为300～450rpm，氩气流量为120～200slpm，精炼时间为10～20min，精炼结束后，待温度降至720～740℃，加入纯mg按照3～5％的比例计算烧损，待纯mg完全熔化后，开始浇铸，浇铸时用al-ti5-b1丝作为形核剂细化晶粒，温度为700～720℃，最后铸成直径为300～400mm的铝合金圆柱锭，铸锭的晶粒等级为4～5级。
8、作为本专利技术进一步的技术方案，将熔铸的铝合金圆柱锭在200～260℃温度下进行去应力退火，保温时间为2～4h。
9、作为本专利技术进一步的技术方案，将去应力退火后的铝合金圆柱锭进行机械加工，包括锯头，切削圆周表面，切削量为0.5～1mm。
10、作为本专利技术进一步的技术方案，将机械加工后的铝合金圆柱锭进行均匀化退火，退火温度为520～550℃，保温10～14h，加热速率为20～40℃/h。
11、作为本专利技术进一步的技术方案，均匀化退火后的铝合金圆柱锭温度降至500～520℃时，直接在挤压机上进行角型材制备，模具加热温度为480～490℃，盛锭筒温度为410～440℃，挤压速率为1～3m/min。
12、作为本专利技术进一步的技术方案，挤压成型的铝型材在线穿水淬火，穿水后温度降至40～70℃，进行预拉伸矫直，拉伸变形量为1～3％。
13、作为本专利技术进一步的技术方案，将预拉伸后的铝合金板材在2h时间内进行时效处理，时效温度为165～195℃，保温时间为4～10h。
14、通过上述步骤，制备的铝型材抗拉强度为400～430mpa，屈服强度为345～380mpa，伸长率≥8％，issrt<0.3，晶间腐蚀敏感性≤13毫克/平方厘米。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、在传统6系铝合金基础上，提高了主加元素mg和si的含量，调控mg/si比，提升固溶强化及时效强化效果，添加了cu、mn、cr元素，起到固溶强化效果的同时，降低fe元素的危害作用，提升耐腐蚀性，还能使合金在挤压过程中提高焊合性，间接提升合金的力学性能。添加zr和er，使合金晶粒得到细化的同时，还能在均匀化退火过程中析出纳米级弥散粒子，起到弥散强化作用，提高合金综合性能。
17、本专利技术将传统挤压加热过程和均匀化退火工艺合并，节省加热时间，降低能耗，实现节能增效的效果。采用在线淬火后在40～70℃范围内预拉伸实现变形均匀避免型材出现尺寸误差，2h之内进行时效处理，避免自然时效过程太长，降低人工时效的效果。最终制备的铝合金角型材强度提高，塑性和耐腐蚀性没有明显下降，综合性能优良，能够应用于受力高和恶劣环境下使用。如海洋环境中的飞机零部件、受力较大的建筑工程领域等。
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1.一种6×××系高强高韧角铝型材，其特征在于，其合金成分按重量百分比计，由以下几个成分组成：
2.根据权利要求1所述的一种6×××系高强高韧角铝型材，其特征在于，合金采用的元素要求为纯Al和纯Mg，其他为中间合金的形式加入，所述纯Al的纯度为99.85%，所述纯Mg的纯度为99.9%。
3.一种如权利要求2所述的一种6×××系高强高韧角铝型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种6×××系高强高韧角铝型材的制备方法，其特征在于，将熔铸的铝合金圆柱锭在200～260℃温度下进行去应力退火，保温时间为2～4h。
5.根据权利要求4所述的一种6×××系高强高韧角铝型材的制备方法，其特征在于，将去应力退火后的铝合金圆柱锭进行机械加工，包括锯头，切削圆周表面，切削量为0.5～1mm。
6.根据权利要求5所述的一种6×××系高强高韧角铝型材的制备方法，其特征在于，将机械加工后的铝合金圆柱锭进行均匀化退火，退火温度为520～550℃，保温10～14h，加热速率为20～40℃/h。
7.根据权
8.根据权利要求7所述的一种6×××系高强高韧角铝型材的制备方法，其特征在于，挤压成型的铝型材在线穿水淬火，穿水后温度降至40～70℃，进行预拉伸矫直，拉伸变形量为1～3%。
9.根据权利要求8所述的一种6×××系高强高韧角铝型材的制备方法，其特征在于，将预拉伸后的铝合金板材在2h时间内进行时效处理，时效温度为165～195℃，保温时间为4～10h。
...【技术特征摘要】
1.一种6×××系高强高韧角铝型材，其特征在于，其合金成分按重量百分比计，由以下几个成分组成：
2.根据权利要求1所述的一种6×××系高强高韧角铝型材，其特征在于，合金采用的元素要求为纯al和纯mg，其他为中间合金的形式加入，所述纯al的纯度为99.85%，所述纯mg的纯度为99.9%。
3.一种如权利要求2所述的一种6×××系高强高韧角铝型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种6×××系高强高韧角铝型材的制备方法，其特征在于，将熔铸的铝合金圆柱锭在200～260℃温度下进行去应力退火，保温时间为2～4h。
5.根据权利要求4所述的一种6×××系高强高韧角铝型材的制备方法，其特征在于，将去应力退火后的铝合金圆柱锭进行机械加工，包括锯头，切削圆周表面，切削量为0.5～1mm。
6.根据权利要求5所述的一种6×...
【专利技术属性】
技术研发人员：董璐，纪宏超，褚艳涛，张建政，王新海，李可，张玉龙，张振，
申请(专利权)人：山东天衢铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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