专利名称：可加工性强的Al-Si-Mg系铝合金及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及可加工性强的Al-Si-Mg系铝合金及其生产工艺。
背景技术：
普通的6000 (Al-Mg-Si系)系通信用铝合金常用作汽车的 ABS(Anti-lockBreaking system)泵壳体、ESC(Electronic Stability Control)泵壳体等 配件材料。但普通6000 (Al-Mg-Si系)系通信用铝合金的可加工性并不理想，加工时存在会 使加工芯片变长，从而使其被加工工具卷翘或加大工具负荷，导致加工不良及加工工具受 损，并降低加工速度，降低加工对象的质量等缺陷。ia jlfc, ABS(Anti-lock Breaking system) Μ. τ W ^ ESC(Electronic StabilityControl)的泵壳体等配件材料使用普通6000系通信用合金时，会增加总体生产 成本，并降低配件的质量。
发明内容
本发明为解决上述技术问题提出，其目的在于提供通过改变过去普遍使用的6000 系通信用合金的成分，改善其可加工性，从而避免加工时发生芯片卷翘或加工工具受损等 问题的高可加工性通信用铝合金及其生产方法。本发明提供以铝合金总重量中Si 1. 2 1.4重量％、Mg 0.6 0.75重量％、 SnO. 8 1. 0重量％，且其余为Al及杂质为特点的Al-Si-Mg系铝合金。本发明提供包括组成物总重量中Si 1. 2 1. 4重量％、Mg 0. 6 0. 75重量％、 Sn 0. 8 1. 0重量％，且其余为Al及杂质的Al-Si-Mg系铝合金用组成物的准备阶段；通 过连铸工艺将上述铝合金用组成物制作成坯子的阶段；以及对上述阶段制作的坯子进行均 质化热处理、挤压、拉伸及时效热处理的阶段，上述时效热处理以在130 150°C环境下加 工为特点的Al-Si-Mg系铝合金的生产工艺。本发明涉及的通信用铝合金的可加工性极好，加工时不会发生芯片卷翘或损伤加 工工具等问题，可以缩短加工周期。同时，可以大幅降低加工产品的不良率，提高加工产品 质量，并减少毛边(burr)残量，便于毛边(burr)的清除及清洗。因此，本发明涉及的通信 用铝合金在加工时可大幅提升生产效率，具有显著节省成本的效果。
为了更好地理解本发明的本质和特征，下面将参考附图进行详细说明，其中图1是实施例1及对照例1 3中生产的铝合金试片在加工时芯片的情形[(a)对照例1，(b)对照例2，(c)对照例3，(d)实施例1]。
具体实施例方式本发明涉及以铝合金总重量中Si 1. 2 1.4重量％、Mg 0.6 0.75重量％、 SnO. 8 1. 0重量％及其余为Al及杂质为特点的Al-Si-Mg系铝合金及其生产工艺。本发明涉及的铝合金以为了改善6000系通信铝材的加工特性，添加了低熔点金 属Sn，并为防止添加上述Sn后材料物性降低并提高物性，最优化Si及Mg含量为特点。本发明涉及的“杂质”是指在合金生产过程中发生的意外成分。本发明涉及的铝合金总重量中，Si的理想含量是1.2 1.4重量％。当含量不足 1. 2重量％时会导致合金硬度降低，超过1. 4重量％则会在制作连铸坯子时因高合金导致 铸造速度降低，从而降低生产效率，并随着挤压时材料流动应力的增加，降低挤压速度及表 面质量。同时，受过度的Excess-Si影响，会发生硬度值上升导致工具磨损量增加的问题。本发明涉及的铝合金总重量中，Mg的理想含量是0. 6 0. 75重量％。当含量不 足0. 6重量％时，加工芯片的烧粘可能性较高，并生成Sn和沉淀物，导致起到物性强化作用 的Mg2Si沉淀物含量相对减少，从而降低材料的物性；超过0. 75重量％时，基底纤维状组织 会被强化，使加工芯片的长度变长，从而降低其可加工性。本发明涉及的铝合金所含成分中，Sn会生成Mg与Mg-Sn系沉淀物，该沉淀物在加 工过程中会起到破坏芯片的作用，从而改善可加工性，而这种特性会随着Sn含量的多少太 过或不足。当Sn不足0. 8重量％时，可加工性的改善效果甚微；超过1. 0重量％时，虽然加 工芯片的大小会变小，但因为加工芯片之间的烧粘而加大了加工时工具受损的可能性。本发明涉及的铝合金总重量中，Mn的理想含量是0. 50 0. 70重量％。Mn是可以 抑制AlFeSi等化合物形成针状，并对提高强度所需的结晶粒子细微化有效的元素。当Mn 不足0. 50重量％时，AlFeSi等化合物形成针状的可能性较高，且结晶粒细微化效果甚微； 超过0. 70重量％时，反而会发生强度降低的问题。同时，本发明涉及的铝合金总重量中，可以添加在由Fe 0. 001 0. 50重量％、Cu 0. 01 0. 10重量％、Cr 0. 01 0. 25重量％及Zn 0. 01 0. 20重量％组成的群中选出的 1种以上上述成分。当超过上述成分含量时，金属间化合物的生成可能会导致其物性降低， 减弱挤压性，从能成为降低生产效率的原因。此外，也可以将上述涉及成分之外的其他成分控制在0. 15重量％以下。本发明涉 及的铝合金为抑制其他金属间化合物的生成，建议按上述内容调节微量元素的含量。此外，本发明涉及组成物总重量中Si 1. 2 1. 4重量％、Mg 0. 6 0. 75重量％、Sn 0. 8 1. 0重 量％，且其余为Al及杂质的Al-Si-Mg系铝合金用组成物的准备阶段；通过连铸工艺将上述铝合金用组成物制作成坯子的阶段；以及对上述阶段制作的坯子进行均质化热处理、挤压、拉伸及时效热处理的阶段，上述时效热处理以在130 150°C环境下加工为特点的Al-Si-Mg系铝合金的生产工艺。在上述制造工艺中，除了 Al-Si-Mg系铝合金组成物及时效热处理温度的其他工 艺均可利用该领域内公开的工艺实施。上述时效热处理可以根据需要的物性改变热处理温度，因上述组成上的特性，例 如随着Sn的添加，化合物的沉淀情况不同等，因此与常用方法不同，建议采用130 150°C 的加工环境，最理想的是在140°C环境下执行热处理工序，这对实现均质的沉淀物分布和防止粗大沉淀物生成非常有效。在上述生产工艺中，铝合金用组成物在铝合金总重量中，建议再添加MnO. 50 0. 70重量％。此外，本发明涉及的铝合金可以添加在由铝合金总重量中FeO. 001 0. 50重 量％、01 0. 01 0. 10重量％、Cr 0. 01 0. 25重量0. 01 0. 20重量％组成的群 中选出的1种以上的上述成分。下面，通过实施例进一步详细说明本发明。下面的实施例是为了更详细说明本发 明所需，本发明涉及范围并不限于下述实施例。下述实施例可以在本发明的范畴内，由操作 者合理修正、变更。实施例1及对照示例1 3 铝合金的生产为核实本发明涉及铝合金的特性(拉伸强度、屈服强度、延伸率)，按照下表1中所 示成分组成生产了实施示例1及对照例1 3的铝合金试片。表1
权利要求
一种可加工性强的Al Si Mg系铝合金，其特征在于，以铝合金总重量中Si 1.2～1.4重量％、Mg 0.6～0.75重量％、Sn 0.8～1.0重量％及其余为Al及杂质。
2.根据权利要求1所述可加工性强的Al-Si-Mg系铝合金，其特征在于，在所述铝合金 总重量中添加Mn 0. 50 0. 70重量％。
3.根据权利要求1所述可加工性强的Al-Si-Mg系铝合金，其特征在于，在所述铝合金 总重量中添加从Fe 0. 001 0. 50重量％、Cu 0.01 0. 10重量％、Cr 0.01 0.25重量％ 及Zn 0. 01 0. 20重量％组成的群中选出的1种以上的成分。
4.一种可加工性强的Al-Si-Mg系铝合金的生产工艺，其特征在于，包括组成物总重量 中，Si 1.2 1.4重量％、1% 0. 6 0. 75重量％、Sn 0. 8 1. 0重量％，且其余为Al及杂 质的Al-Si-Mg系铝合金用组成物的准备阶段；通过连铸工艺将上述铝合金用组成物制作成坯子的阶段；以及对上述阶段制作的坯子进行均质化热处理、挤压、拉伸及时效热处理的阶段，上述时效热处理以在130 150°C环境下加工为特点的Al-Si-Mg系铝合金的生产工艺。
5.根据权利要求4所述可加工性强的Al-Si-Mg系铝合金的生产工艺，其特征在于，所 述Al-Si-Mg系铝合金用组成物以在组成物总重量中添加MnO. 50 0. 70重量％。
6.根据权利要求5所述可加工性强的Al-Si-Mg系铝合金的生产工艺，其特征在于， 所述Al-Si-Mg系铝合金用组成物在铝合金总重量中，添加从FeO. 001 0. 50重量％、Cu 0.01 0. 10重量％、Cr 0. 01 0.25重量％及Zn 0. 01 0. 20重量％组成的群中选出的 1种以上的成分。
全文摘要
本发明涉及以铝合金总重量中Si 1.2～1.4重量％、Mg 0.6～0.75重量％、Sn0.8～1.0重量％及其余为Al及杂质为特点的Al-Si-Mg系铝合金及其生产工艺。上述通信用铝合金的可加工性极好，加工时不会发生芯片卷翘或损伤加工工具等问题，可以缩短加工周期。同时，可以大幅降低加工产品的不良率，提高加工产品质量，并减少毛边(burr)残量，便于毛边(burr)的清除及清洗。
文档编号C22F1/043GK101948974SQ20101011249
公开日2011年1月19日 申请日期2010年2月10日 优先权日2009年3月3日
发明者吴介熙, 张桂源, 朴相宇, 李佑埴, 金大业 申请人:现代摩比斯株式会社;(株)东洋钢铁