专利名称：一种新型Al-Mg-Si合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种Al-Mg-Si合金，尤其涉及一种新型建筑型材的挤压工艺。
背景技术：
铝合金由于具有高强度、高韧性、轻质结构、耐腐蚀、加工性能好、易回收等特点， 是现代社会所追加追求的、最有希望的金属材料之一，特别是6063合金，是最为常用的建 筑型材合金。目前看来，6063合金的生产工艺已经日趋成熟并大量应用，而其挤压温度需在 较高的范围约50(TC左右，因此对6063合金的研究主要针对其低温挤压技术，以求在节能 减排方面有所突破，但是，由于6063合金本身强度不高，因此在低温挤压后，导致固溶温度 不够，从而使得合金的力学性能不达标，因而要实现6063合金的低温挤压并应用到实际应 用中是非常困难的，所以市场上迫切需要一种新型合金，来代替6063合金从而实现低温快 速挤压技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新型的Al-Mg-Si建筑型材挤压合金，拥有 中等的抗拉强度，能够在较低的挤压温度和合金固溶程度较低的条件下，合金的力学性能 达到6063合金的水平，以真正实现建筑型材合金的低温挤压技术，从而达到节能降耗的目 的。 为解决上述问题，本发明的一种新型A1-Mg-Si合金，其重量成份为Mg:O. 2 0. 4%、Si :0. 2 0. 6%、Cu :0. 1 0. 5%、Mn :0. 1 0. 2%、Cr :0. l%、Zn :0. 1 0. 3%、 Ti :0. 02%、Fe :《0. 3%、余量为Al。 本发明的新型Al-Mg-Si合金的制备方法及其挤压工艺包括如下步骤
A)合金制备 先将纯铝投入已准备好的干净的坩埚电阻炉中熔炼，加入覆盖剂，至80(TC左右完 全熔化后，依次加入重量成份为0. 2 0. 6% Si，O. 1 0. 5% Cu，O. 1 0. 2% Mn，待熔化 后再加入重量成份为0. 1% Cr，O. 1 0. 3% Zn，O. 2 0. 4% Mg，所有金属熔化后，充分搅 拌，然后进行造渣、除气精炼，保温10分钟后加入铝钛硼晶粒细化剂，保温2-5分钟后，浇铸 成铸锭，冷却后取样经DTA分析合金固液相温度。 本发明的新型A1-Mg-Si合金，需要严格控制主要杂质元素铁，铁元素会严重降低 合金的抗蚀性，故应合理控制在较低的范围，即铁元素重量成份控制在不大于0. 3%。
B)热挤压成形 铸锭加热温度为43(TC，模具加热温度为38(TC，将铸锭挤压加工成特定尺寸的型 材。c)热处理 挤压后样品进行在线风淬处理，人工时效温度为200°C，时效时间为3小时。
本发明的新型Al-Mg-Si合金，铸锭加热到43(TC后，使用6063合金常用的后续处
3理工艺，其性能指标如下 抗拉强度^ 220MPa，屈服强度^ 165Mpa，延伸率^ 10 % ，可见在较低的挤压温度 下其综合性能指标均达到传统建筑型材的要求。 本发明的新型A1-Mg-Si合金与6063合金相比，挤压温度低，可节约能源，减少模 具磨损，降低生产成本；由于变形抗力低，可提高挤压速度10%，从而在现有产能上提高生 产效率；由于合金中加入铜元素，合金力学性能峰值提高，因此，即使在较低温度下固溶，强 度依然能超过(达到)正常挤压温度下的6063合金。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步的描述
实施例l:
A)合金制备 先将纯铝投入已准备好的干净的坩埚电阻炉中熔炼，加入覆盖剂，至80(TC左右完 全熔化后，依次加入重量成份为0. 25% Si，O. 2% Cu，O. 1% Mn，待熔化后再加入重量成份为 0. 1% Cr，O. 1% Zn，O. 30% Mg，所有金属熔化后，充分搅拌，然后进行造渣、除气精炼，保温 10分钟后加入铝钛硼晶粒细化剂，保温2-5分钟后，浇铸成小95X300mm的铸锭，冷却后取 样经DTA分析合金固液相温度。 合金中铁元素重量成份控制在不大于0.3%。
B)热挤压成形 铸锭加热温度为430°C ，使用GB ZM1HC002模具，模具加热温度为380°C ，将铸锭挤
压加工成特定尺寸的型材。 C)热处理 挤压后样品进行在线风淬处理，人工时效温度为200°C ，时效时间为3小时。
D)材料性能 抗拉强度(MPa) :210 ;屈服强度(MPa) :165 ;伸长率(％ ) :12 ;
实施例2 :
A)合金制备 先将纯铝投入已准备好的干净的坩埚电阻炉中熔炼，加入覆盖剂，至80(TC左右熔 化后，依次加入重量成份为O. 5%Si，0. l%Cu，0. 1XMn，待熔化后再加入重量成份为0. 1% Cr， 0. 2% Zn， 0. 25% Mg，所有金属熔化后，充分搅拌，然后进行造渣、除气精炼，保温10分钟 后加入铝钛硼晶粒细化剂，保温2-5分钟后，浇铸成小95 X 300mm的铸锭，冷却后取样经DTA 分析合金固液相温度。 合金中铁元素重量成份控制在不大于0.3%。
后续工艺与实施例1相同。
D)材料性能 抗拉强度(MPa) :220 ;屈服强度(MPa) :170 ;伸长率(％ ) :11. 5 ;
实施例3 :
A)合金制备 先将纯铝投入已准备好的干净的坩埚电阻炉中熔炼，加入覆盖剂，至80(TC左右熔化后，依次加入重量成份为0.6XSi，0. 2%Cu，0. 1XMn，待熔化后再加入重量成份为0. 1% Cr， 0. 3% Zn， 0. 20% Mg，所有金属熔化后，充分搅拌，然后进行造渣、除气精炼，保温10分钟 后加入铝钛硼晶粒细化剂，保温2-5分钟后，浇铸成小95 X 300mm的铸锭，冷却后取样经DTA 分析合金固液相温度。 合金中铁元素重量成份控制在不大于0.3%。
后续工艺与实施例1相同。
D)材料性能 抗拉强度(MPa) :230 ;屈服强度(MPa) :175 ;伸长率(％ ) :10 ;
实施例4:
A)合金制备 先将纯铝投入已准备好的干净的坩埚电阻炉中熔炼，加入覆盖剂，至80(TC左右 熔化后，依次加入重量成份为0. 25% Si，O. 1% Cu，O. 1^Mn，待熔化后再加入重量成份为 0. 1 % Cr， 0. 2 % Zn， 0. 40 % Mg，所有金属熔化后，充分搅拌，然后进行造渣、除气精炼，保温 10分钟后加入铝钛硼晶粒细化剂，保温2-5分钟后，浇铸成小95X300mm的铸锭，冷却后取 样经DTA分析合金固液相温度。 合金中铁元素重量成份控制在不大于O. 3%。
后续工艺与实施例1相同。
D)材料性能 抗拉强度(MPa) :210 ;屈服强度(MPa) :170 ;伸长率(％ ) :11 ;
实施例5 :
A)合金制备 先将纯铝投入已准备好的干净的坩埚电阻炉中熔炼，加入覆盖剂，至80(TC左右 熔化后，依次加入重量成份为0. 35% Si，0.5% Cu，O. 1^Mn，待熔化后再加入重量成份为 0. 1% Cr，O. 3% Zn，O. 25% Mg，所有金属熔化后，充分搅拌，然后进行造渣、除气精炼，保温 10分钟后加入铝钛硼晶粒细化剂，保温2-5分钟后，浇铸成小95 X 300mm的铸锭，冷却后取 样经DTA分析合金固液相温度。 合金中铁元素重量成份控制在不大于O. 3%。
后续工艺与实施例1相同。
D)材料性能 抗拉强度(MPa) :230 ;屈服强度(MPa) :175 ;伸长率(％ ) :12。
权利要求
一种新型Al-Mg-Si合金，其特征在于其重量成份为Mg0.2～0.4％、Si0.2～0.6％、Cu0.1～0.5％、Mn0.1～0.2％、Cr0.1％、Zn0.1～0.3％、Ti0.02％、Fe≤0.3％，余量为Al。
2. 按照权利要求1所述的新型Al-Mg-Si合金，其特征在于所述合金的制备方法及其挤压工艺包括如下步骤A) 合金制备先将纯铝投入已准备好的干净的坩埚电阻炉中熔炼，加入覆盖剂，至80(TC左右完全熔 化后，依次加入重量成份为0. 2 0. 6% Si，O. 1 0. 5% Cu，O. 1 0. 2% Mn，待熔化后再 加入重量成份为0. 1% Cr，O. 1 0. 3% Zn，O. 2 0. 4% Mg，所有金属熔化后，充分搅拌，然 后进行造渣、除气精炼，保温10分钟后加入铝钛硼晶粒细化剂，保温2-5分钟后，浇铸成铸 锭，冷却后取样经DTA分析合金固液相温度；合金中铁元素重量成份控制在不大于0. 3% ;B) 热挤压成形铸锭加热温度为43(TC，模具加热温度为38(TC，将铸锭挤压加工成特定尺寸的型材；C) 热处理挤压后样品进行在线风淬处理，人工时效温度为20(TC，时效时间为3小时。
全文摘要
一种新型Al-Mg-Si合金，其重量成份为Mg0.2～0.4％、Si0.2～0.6％、Cu0.1～0.5％、Mn0.1～0.2％、Cr0.1％、Zn0.1～0.3％、Ti0.02％、Fe≤0.3％，余量为Al。该合金与6063合金相比，挤压温度低，可节约能源，减少模具磨损，降低生产成本；由于变形抗力低，可提高挤压速度10％以上；同时，即使在较低温度下固溶，强度依然能超过(达到)正常挤压温度下的6063合金。
文档编号C22C1/02GK101713041SQ20091019206
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者党小荔, 张国鹏, 李文意, 杨伏良, 武卫社, 潘伟深, 马政 申请人:广东华昌铝厂有限公司;杨伏良