抵消6063铝合金力学性能季节性波动的双级时效工艺的制作方法

本发明涉及一种铝合金热处理工艺，特别涉及一种抵消6063铝合金力学性能季节性波动的热处理工艺。

背景技术：

6063铝合金是一种可热处理强化的铝合金，广泛应用于建筑、汽车、船舶、航空等领域。但是6063铝合金的力学性能随停放环境温度的变化而变化，这种变化在北方冬夏季节表现尤为明显。尤其是6063铝合金材料屈服强度的季节性波动最明显，如果不加处理，会影响制出的产品性能的稳定性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种抵消6063铝合金力学性能季节性波动的双级时效工艺，使得经过各种环境下停留的6063铝合金型材经过本工艺处理后屈服强度更接近，波动较小。

为了解决上述技术问题，本发明包括一级时效：对铝型材在1.5h内从室温升温至130±5℃，然后保温6h以上；二级时效：30min内从一级时效温度升温至180±5℃，然后保温3h以上；再将铝型材出炉空冷至室温，所述铝型材是6063铝合金型材。

优选的，所述一级时效：对铝型材在1.5h内从室温升温至130℃，然后保温6-8h以上；二级时效：30min内从一级时效温度升温至180℃，然后保温3h。

优选的，所述6063铝合金型材是6063铝合金挤压型材。

优选的，本发明包括如下步骤：(1)挤压工艺：将均质处理的6063铝棒在挤压机进行挤压，模具温度：460-470℃，挤压筒温度：440-450℃，铝棒温度：450-460℃，挤压速度：8m/min；

(2)在线淬火：挤压后的铝合金型材在淬火装置中喷水冷却，淬火前铝合金型材温度为540-550℃，淬火后铝合金型材的温度＜60℃；

(3)停放：将挤压型材在线淬火后2h内转移至不同的温度下停放，模仿不同季节环境；

(4)时效：将不同环境温度下停放不同时间的挤压型材进行双级时效，一级时效：对铝型材在1.5h内从室温升温至130±5℃，然后保温6h以上；二级时效：30min内从一级时效温度升温至180±5℃，然后保温3h以上；再将铝型材出炉空冷至室温，所述铝型材是6063铝合金型材。

通过设置停放步骤，可以在材料生产厂家模拟材料出厂到各地商家所要经历的环境，使得通过本方法能在材料生产厂家测试出材料到达商家后的时效处理效果。

优选的，所述一级时效：对铝型材在1.5h内从室温升温至130℃，然后保温6-8h以上；二级时效：30min内从一级时效温度升温至180℃，然后保温3h。

优选的，所述步骤(4)中停放温度分别为-15℃、10℃、35℃，停放时间分别为3天、6天、9天、15天。

有益效果：

本发明优点在于与现有的单级时效工艺或低温预时效时间较短的双级时效工艺相比，能够抵消6063铝合金挤压型材力学性能的季节性波动，使得经过本工艺处理后的型材屈服强度趋于一致，并且受停放时间影响较小，在不同的温度环境下或经历不同的季节停放的时间长度对本工艺处理后的材料屈服强度影响较小，提升利用本发明处理后铝合金型材所制得的产品性能稳定性。

附图说明

图1实施例1屈服强度波动曲线。

图2实施例2屈服强度波动曲线。

图3实施例3屈服强度波动曲线。

图4实施例4屈服强度波动曲线。

图5对比实施例屈服强度波动曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种抵消6063铝合金力学性能季节性波动的双级时效工艺，步骤为：6063铝合金挤压淬火后，-15℃，10℃，35℃三种环境温度停放3天，6天，9天，15天，分别进行双级时效，一级时效1.5h内从室温升温至130℃，然后保温2h，随后进行二级时效，30min从一级时效温度升温至180℃，然后保温3h；将铝型材出炉空冷至室温。

实施例2

一种抵消6063铝合金力学性能季节性波动的双级时效工艺，步骤为：6063铝合金挤压淬火后，-15℃，10℃，35℃三种环境温度停放3天，6天，9天，15天，分别进行双级时效，一级时效1.5h内从室温升温至130℃，然后保温4h，随后进行二级时效，30min从一级时效温度升温至180℃，然后保温3h；将铝型材出炉空冷至室温。

实施例3

一种抵消6063铝合金力学性能季节性波动的双级时效工艺，步骤为：6063铝合金挤压淬火后，-15℃，10℃，35℃三种环境温度停放3天，6天，9天，15天，分别进行双级时效，一级时效1.5h内从室温升温至130℃，然后保温6h，随后进行二级时效，30min从一级时效温度升温至180℃，然后保温3h；将铝型材出炉空冷至室温。

实施例4

一种抵消6063铝合金力学性能季节性波动的双级时效工艺，步骤为：6063铝合金挤压淬火后，-15℃，10℃，35℃三种环境温度停放3天，6天，9天，15天，分别进行双级时效，一级时效1.5h内从室温升温至130℃，然后保温8h，随后进行二级时效，30min从一级时效温度升温至180℃，然后保温3h；将铝型材出炉空冷至室温。

对比实施例

6063铝合金挤压淬火后，-15℃，10℃，35℃三种环境温度停放3天，6天，9天，15天，分别进行单级时效，1.5h内从室温升温至180℃，然后保温3h，将铝型材出炉空冷至室温。

上述五个实施例的挤压淬火工艺为：挤压工艺：将均质处理的6063铝棒在挤压机进行挤压，模具温度：460-470℃，挤压筒温度：440-450℃，铝棒温度：450-460℃，挤压速度：8m/min；在线淬火：挤压后的铝合金型材在淬火装置中喷水冷却，淬火前铝合金型材温度为540-550℃，淬火后铝合金型材的温度＜60℃。该挤压淬火工艺为现有技术，采用铝型材常规的处理方法。

上述五个实施例将挤压型材在线淬火后2h内转移至不同的温度下停放，模仿不同季节环境。

经过上述工艺处理后对材料进行性能检测，结果表1-5。

表1实施例1性能结果对比

表2实施例2性能结果对比

表3实施例3性能结果对比

表4实施例4性能结果对比

表5对比实施例性能结果对比

上述表1-表5中，抗拉强度单位为mpa，屈服强度单位为mpa，从上述数据和图1-5可知，6063挤压铝合金型材在不同环境温度下停放后使用单级时效工艺，屈服强度波动较大，且随着停放时间的延长，屈服强度差异性逐渐增大。既使采用预时效时间较短的双级时效工艺后，并不能明显改变长时间停放型材的屈服强度的波动，只有在低温一级时效保温超过6小时以上，型材的屈服强度波动明显变小，并且受型材的停放时间影响较小，这是因为首先通过足够长时间的低温预时效在型材内部形成大量弥散分布的gp区，为二级时效提供形核质点，一方面，抵消了部分不同环境下自然时效的差异，另一方面，使二级时效后析出相呈现较均匀的分布。从而可以明显减小6063铝合金型材屈服强度的季节性波动，提升型材质量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。