【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金，具体涉及一种铝合金材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、在制造3c结构件时，常用的材料是6系铝合金。为满足轻量化和外观要求，越来越多地采用高合金元素的6013或6013改性合金，以提高屈服强度。然而，高合金含量导致生产工艺窗口变窄，容易出现固溶不充分或过烧组织，降低了力学性能和外观质量。固溶不充分问题会导致材料性能下降，而过烧产物则在挤压材中形成缺陷。这些问题的根本原因通常出现在铝铸锭加热工序，加热工序的目的是提高铝铸锭的塑性并确保强化相的固溶。传统的加热方式如燃气快速炉、电阻慢速炉和感应炉虽然适用于一般挤压生产，但对于挤压工艺窗口小、对力学性能和外观质量要求高的产品不够理想。
2、因此，寻找一种适用于这些高要求合金的制备方法，以提高产品质量和性能是当务之急。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种铝合金材料及制备工艺与应用。本专利技术利用在铝铸锭精准加热设计，获得高固溶度且无高温析出相的铝铸锭，配套后续的制备工艺，可获得高强度(屈服强度≥360mpa)，优异阳极氧化透亮度，氧化膜无线条状缺陷的铝合金材料。
2、本专利技术还提出一种上述铝合金材料。
3、本专利技术还提出了一种铝合金材料在轻量化工业领域的应用。
4、本专利技术的专利技术构思为：
5、挤压用的圆铸锭，由于均匀化处理过程较慢速冷却条件下，圆铸锭中的强化相有一定程度的析出；若只采用
6、根据本专利技术的一个方面，提出了一种铝合金的制备工艺，包括以下步骤：
7、s1：将配制好的铝合金原料熔炼、熔铸为铝合金铸锭，
8、s2：将铝合金铸锭于以100～200℃/min的加热速度升温后进行第一次热处理，
9、s3：将第一次热处理后的铝合金铸锭进行第二次热处理，
10、s4：将第二次热处理后的铝合金铸锭的头部、铝合金铸锭的尾部分别进行第三次热处理，所述铝合金铸锭的尾部温度设定比铝合金铸锭的头部高6～12℃；
11、步骤s1中，第一次热处理的时间为300s内，第一次热处理的温度为：低于合金固溶温度80℃～高于合金固溶温度10℃；
12、步骤s2中，第二次热处理的时间为0.5～4h内，第二次热处理的温度为：低于合金固溶温度20℃～高于合金固溶温度30℃；
13、步骤s3中，铝合金铸锭的头部的第三次热处理的时间为300s内，铝合金铸锭的头部第三次热处理的温度为：低于合金固溶温度15℃～高于合金固溶温度30℃，
14、铝合金铸锭的尾部的第三次热处理的时间为300s内，铝合金铸锭的头部第三次热处理的温度为：低于合金固溶温度10℃～高于合金固溶温度40℃；
15、以上所有热处理中的温度的上限值均不超过合金的固相线温度。
16、根据本专利技术的第一方面的实施例至少具有以下有益效果：
17、1.步骤s2中，第一次热处理的过程，避免了铝合金铸锭在退火及高温析出相析出区间停留时间过长，由此可以避免强化相析出长大以及高温析出相mnal6\cral7大量析出。如大量大颗粒的强化相析出，后续加温过程难以固溶或固溶不充分，将降低力学性能。所析出的高温析出相mnal6\cral7在后续加温无法重新溶入铝基体。这些大颗粒相在后续阳极氧化过程中，与铝基体形成原电池反应，产生腐蚀后的坑洞，在漫反射下，影响氧化后表面透亮度及色泽。
18、2.步骤s3中，第二次热处理的过程，保证了合金中强化相的充分固溶以及铁相的进一步球化。通过步骤s2和s3的配合，尽量避免了微米级强化相和高温析出相析出，步骤s3中把不可避免析出的少量微米级强化析出相进行重新的充分固溶，同时把铁相球化。
19、3.步骤s4中为梯度加热，主要用于精温处理。为了实现高强度，固溶挤压工艺窗口窄，同时材料的变形抗力大，难以实现快速挤压。当挤压速度较慢时，挤压过程属于散热反应，随着铝合金铸锭的推进，挤压出口温度逐渐降低。因此为了补偿挤压出口温度，将合金铸锭的尾部温度升高。从而实现高温恒温挤压，避免了微米级别强化相析出，从而保证力学性能以及氧化后外观透亮度。
20、在本专利技术的一些实施方式中，包括以下步骤：
21、s1：将配制好的铝合金原料熔炼为液态铝合金后熔铸为铝合金铸锭，
22、s2：将铝合金铸锭于以100～200℃/min的加热速度升温至480～540℃后保温300s内进行第一次热处理，
23、s3：第一次热处理后的铝合金铸锭540～560℃下保温0.5～4h进行第二次热处理，
24、s4：将第二次热处理后的铝合金铸锭的头部于545～562℃、铝合金铸锭的尾部于550～570℃下保温300s内进行第三次热处理，所述铝合金铸锭的尾部温度设定比铝合金铸锭的头部高6～12℃。
25、1.步骤s2中，将铝铸锭快速从室温加温到480～540℃以内，避免在400～480℃退火及高温析出相析出区间停留时间过长，由此可以避免强化相析出长大以及高温析出相mnal6\cral7大量析出。如大量大颗粒的强化相析出，后续加温过程难以固溶或固溶不充分，将降低力学性能。所析出的高温析出相mnal6\cral7在后续加温无法重新溶入铝基体。这些大颗粒相在后续阳极氧化过程中，与铝基体形成原电池反应，产生腐蚀后的坑洞，在漫反射下，影响氧化后表面透亮度及色泽；步骤s3中，加热温度为合金的固溶温度，保温时间为以保证合金中强化相的充分固溶以及铁相的进一步球化的时间。通过步骤s2和s3的配合，尽量避免了微米级强化相和高温析出相析出，步骤s3中把不可避免析出的少量微米级强化析出相进行重新的充分固溶，同时把铁相球化。步骤s4中为梯度加热，主要用于精温处理。为了实现高强度，固溶挤压工艺窗口窄，同时材料的变形抗力大，难以实现快速挤压。当挤压速度较慢时，挤压过程属于散热反应，随着铝合金铸锭的推进，挤压出口温度逐渐降低。因此为了补偿挤压出口温度，将合金铸锭的尾部温度升高。从而实现高温恒温挤压，避免了微米级别强化相析出，从而保证力学性能以及氧化后外观透亮度。
26、铝合金铸锭的尾部指的是后入挤压机盛装锭筒部本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝合金的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，第三次热处理后还包括：挤压、淬火、拉伸矫直和时效处理。
4.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于，所述拉伸矫直中，拉伸长度变形量为0.5％～1.6％。
5.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于，所述时效处理的温度为160～190℃，保温时间为3～20h。
6.一种铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料由权利要求1～5任一项所述的铝合金的制备工艺制备得到。
7.根据权利要求6所述的铝合金材料，其特征在于，按重量百分数计，所述铝合金材料的制备原料包括如下组分：包括如下组分：Si：0.48％～0.78％，Mg：0.78％～0.96％，Cu：0.50％～0.97％，Mn：0.02％～0.17％，Cr≤0.06％，Fe≤0.13％，Ti：0.003％～0.02％。
8.根据权利要求6所述的铝合金材料，其特征在于，按重量百分数计，过剩的Si含
9.根据权利要求6所述的铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料的屈服强度≥360MPa。
10.据权利要求6～9任一项所述的铝合金材料在轻量化工业领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种铝合金的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，第三次热处理后还包括：挤压、淬火、拉伸矫直和时效处理。
4.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于，所述拉伸矫直中，拉伸长度变形量为0.5％～1.6％。
5.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于，所述时效处理的温度为160～190℃，保温时间为3～20h。
6.一种铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料由权利要求1～5任一项所述的铝合金的制备工艺制备得到。
7.根据权利要求6所述的铝...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁小理，黄传演，吴火亮，杨干，李信，
申请(专利权)人：广东和胜工业铝材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。