一种6082铝合金型材及制备方法与流程

1.本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种6082铝合金型材及制备方法。


背景技术：

2.目前铝合金挤压型材根据材料的最终用途，存在许多不同要求，如较高的机械性能，优良的机加工性能，较好的材料延展性，良好的表面质量等。因此研究材料能够最终满足客户越来越高的使用要求，成为了铝合金化学成分研究的一个重要课题。
3.现有的铝合金产品主要为6082铝合金，6082铝合金生产效率高，但机械性能低、强度低、内部组织致密性差等缺点。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种6082铝合金型材及制备方法，将稀土元素la、re加入铝合金中，细化铝合金晶粒，晶粒细化后，晶间变小，铝材的性能就可以提升。
5.本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种6082铝合金型材，包括铝合金基体，铝合金基体按质量分数包括以下组分：si：1.07-1.15％、fe：0.2-0.4％、cu:0.04-0.06％、mn：0.56-0.65％、mg：0.89-1.0％、cr：0.018-0.04％、zn：0.05-0.15％、ti：0.03-0.06％、zr：0.17-0.19％、la：0.02-0.04％、re：0.05-0.08％，其余为al及不可避免的杂质。
7.进一步的，zr、ti之间的质量分数满足以下关系式：0.20＜wzr+wti＜0.25，其中,wzr、wti分别为zr、ti的质量分数。
8.一种6082铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：
9.s1：熔铸：将上述原料配比进行熔铸精炼；
10.s2：对步骤s1制得的铸态铝合金在热处理炉中进行高温均匀化处理，升温速度10-20℃/min，加热到350-565℃，保温12-24h，完成后水雾冷却至室温；
11.s3：机加工：将步骤s3得到的铝合金铸锭锯切、车皮至合适尺寸，得到铸棒备用；
12.s4：挤压变形：将步骤s4得到的铸棒进行热挤压变形，对铸锭进行热挤压，挤压温度518℃-538℃，挤压比25:1，挤压速度9-13m/min；
13.s5：时效处理：对步骤s4的铝合金在热处理炉中进行时效处理，时效温度为170-200℃，保温时间为24h。
14.进一步的：步骤s1中，将配比后的al、si、fe、cu、mn、mg、cr、zn、ti、zr按顺序依次投入熔炼炉中进行熔炼，控制炉内温度为700～770℃，待炉内出现铝水时，向熔炼炉中加入覆盖剂进行覆盖，搅拌10～22min，在铝液温度达到750
±
10℃时用高纯氮气作载体，将精炼剂通入熔炼炉内熔体中进行精炼，接着加入配比后的la、re，进行三次精炼、每次精炼20min。
15.本发明的有益效果是：将稀土元素la、re加入铝合金中，细化铝合金晶粒，晶粒细化后，晶间变小，铝材的性能就可以提升。且减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化，增加流动性，有利于浇注成锭，对6082铝合金的力学性能有明显的提
升。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例，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。
17.根据本发明的实施例，提供了一种6082铝合金型材及制备方法。
18.根据本发明实施例的一种6082铝合金型材及制备方法，包括铝合金基体，铝合金基体按质量分数包括以下组分：si：1.07-1.15％、fe：0.2-0.4％、cu:0.04-0.06％、mn：0.56-0.65％、mg：0.89-1.0％、cr：0.018-0.04％、zn：0.05-0.15％、ti：0.03-0.06％、zr：0.17-0.19％、la：0.02-0.04％、re：0.05-0.08％，其余为al及不可避免的杂质。
19.实施例1：一种6082铝合金型材，按照以下质量百分比称取原料，si：1.07％、fe：0.2％、cu:0.04％、mn：0.56％、mg：0.89％、cr：0.018％、zn：0.05％、ti：0.03％、zr：0.17％、la：0.02％、re：0.05％，其余为al及不可避免的杂质。
20.进一步的，zr、ti之间的质量分数满足以下关系式：0.20＜wzr+wti＜0.25，其中,wzr、wti分别为zr、ti的质量分数。
21.进一步的，所述6082铝合金型材的制备方法包括以下步骤：
22.s1：熔铸：将上述原料配比进行熔铸精炼；
23.s2：对步骤s1制得的铸态铝合金在热处理炉中进行高温均匀化处理，升温速度10℃/min，加热到350℃，保温12h，完成后水雾冷却至室温；
24.s3：机加工：将步骤s3得到的铝合金铸锭锯切、车皮至合适尺寸，得到铸棒备用；
25.s4：挤压变形：将步骤s4得到的铸棒进行热挤压变形，对铸锭进行热挤压，挤压温度518℃℃，挤压比25:1，挤压速度9m/min；
26.s5：时效处理：对步骤s4的铝合金在热处理炉中进行时效处理，时效温度为170-200℃，保温时间为24h。
27.进一步的：步骤s1中，将配比后的al、si、fe、cu、mn、mg、cr、zn、ti、zr按顺序依次投入熔炼炉中进行熔炼，控制炉内温度为700℃，待炉内出现铝水时，向熔炼炉中加入覆盖剂进行覆盖，搅拌10min，在铝液温度达到750
±
10℃时用高纯氮气作载体，将精炼剂通入熔炼炉内熔体中进行精炼，接着加入配比后的la、re，进行三次精炼、每次精炼20min。
28.实施例2：一种6082铝合金型材，按照以下质量百分比称取原料，si：1.15％、fe：0.4％、cu:0.06％、mn：0.65％、mg：1.0％、cr：0.04％、zn：0.15％、ti：0.06％、zr：0.19％、la：0.04％、re：0.08％，其余为al及不可避免的杂质。
29.进一步的，zr、ti之间的质量分数满足以下关系式：0.20＜wzr+wti＜0.25，其中,wzr、wti分别为zr、ti的质量分数。
30.进一步的，所述6082铝合金型材的制备方法包括以下步骤：
31.s1：熔铸：将上述原料配比进行熔铸精炼；
32.s2：对步骤s1制得的铸态铝合金在热处理炉中进行高温均匀化处理，升温速度20℃/min，加热到565℃，保温24h，完成后水雾冷却至室温；
33.s3：机加工：将步骤s3得到的铝合金铸锭锯切、车皮至合适尺寸，得到铸棒备用；
34.s4：挤压变形：将步骤s4得到的铸棒进行热挤压变形，对铸锭进行热挤压，挤压温
度538℃，挤压比25:1，挤压速度13m/min；
35.s5：时效处理：对步骤s4的铝合金在热处理炉中进行时效处理，时效温度为200℃，保温时间为24h。
36.进一步的：步骤s1中，将配比后的al、si、fe、cu、mn、mg、cr、zn、ti、zr按顺序依次投入熔炼炉中进行熔炼，控制炉内温度为770℃，待炉内出现铝水时，向熔炼炉中加入覆盖剂进行覆盖，搅拌22min，在铝液温度达到750
±
10℃时用高纯氮气作载体，将精炼剂通入熔炼炉内熔体中进行精炼，接着加入配比后的la、re，进行三次精炼、每次精炼20min。
37.实施例3：一种6082铝合金型材，按照以下质量百分比称取原料，si：1.11％、fe：0.3％、cu:0.05％、mn：0.605％、mg：0.95％、cr：0.029％、zn：0.1％、ti：0.045％、zr：0.18％、la：0.03％、re：0.065％，其余为al及不可避免的杂质。
38.进一步的，zr、ti之间的质量分数满足以下关系式：0.20＜wzr+wti＜0.25，其中,wzr、wti分别为zr、ti的质量分数。
39.进一步的，所述6082铝合金型材的制备方法包括以下步骤：
40.s1：熔铸：将上述原料配比进行熔铸精炼；
41.s2：对步骤s1制得的铸态铝合金在热处理炉中进行高温均匀化处理，升温速度15℃/min，加热到457℃，保温18h，完成后水雾冷却至室温；
42.s3：机加工：将步骤s3得到的铝合金铸锭锯切、车皮至合适尺寸，得到铸棒备用；
43.s4：挤压变形：将步骤s4得到的铸棒进行热挤压变形，对铸锭进行热挤压，挤压温度528℃，挤压比25:1，挤压速度11m/min；
44.s5：时效处理：对步骤s4的铝合金在热处理炉中进行时效处理，时效温度为185℃，保温时间为24h。
45.进一步的：步骤s1中，将配比后的al、si、fe、cu、mn、mg、cr、zn、ti、zr按顺序依次投入熔炼炉中进行熔炼，控制炉内温度为735℃，待炉内出现铝水时，向熔炼炉中加入覆盖剂进行覆盖，搅拌16min，在铝液温度达到750
±
10℃时用高纯氮气作载体，将精炼剂通入熔炼炉内熔体中进行精炼，接着加入配比后的la、re，进行三次精炼、每次精炼20min。
46.实施例4：一种6082铝合金型材，按照以下质量百分比称取原料，si：1.07％、fe：0.2％、cu:0.04％、mn：0.56％、mg：0.89％、cr：0.018％、zn：0.05％、ti：0.03％、zr：0.17％、la：0.02％，其余为al及不可避免的杂质。
47.进一步的，zr、ti之间的质量分数满足以下关系式：0.20＜wzr+wti＜0.25，其中,wzr、wti分别为zr、ti的质量分数。
48.进一步的，所述6082铝合金型材的制备方法包括以下步骤：
49.s1：熔铸：将上述原料配比进行熔铸精炼；
50.s2：对步骤s1制得的铸态铝合金在热处理炉中进行高温均匀化处理，升温速度10℃/min，加热到350℃，保温12h，完成后水雾冷却至室温；
51.s3：机加工：将步骤s3得到的铝合金铸锭锯切、车皮至合适尺寸，得到铸棒备用；
52.s4：挤压变形：将步骤s4得到的铸棒进行热挤压变形，对铸锭进行热挤压，挤压温度518℃℃，挤压比25:1，挤压速度9m/min；
53.s5：时效处理：对步骤s4的铝合金在热处理炉中进行时效处理，时效温度为170-200℃，保温时间为24h。
54.进一步的：步骤s1中，将配比后的al、si、fe、cu、mn、mg、cr、zn、ti、zr按顺序依次投入熔炼炉中进行熔炼，控制炉内温度为700℃，待炉内出现铝水时，向熔炼炉中加入覆盖剂进行覆盖，搅拌10min，在铝液温度达到750
±
10℃时用高纯氮气作载体，将精炼剂通入熔炼炉内熔体中进行精炼，接着加入配比后的la、re，进行三次精炼、每次精炼20min。
55.实施例5：一种6082铝合金型材，按照以下质量百分比称取原料，si：1.07％、fe：0.2％、cu:0.04％、mn：0.56％、mg：0.89％、cr：0.018％、zn：0.05％、ti：0.03％、zr：0.17％、re：0.05％，其余为al及不可避免的杂质。
56.进一步的，zr、ti之间的质量分数满足以下关系式：0.20＜wzr+wti＜0.25，其中,wzr、wti分别为zr、ti的质量分数。
57.进一步的，所述6082铝合金型材的制备方法包括以下步骤：
58.s1：熔铸：将上述原料配比进行熔铸精炼；
59.s2：对步骤s1制得的铸态铝合金在热处理炉中进行高温均匀化处理，升温速度10℃/min，加热到350℃，保温12h，完成后水雾冷却至室温；
60.s3：机加工：将步骤s3得到的铝合金铸锭锯切、车皮至合适尺寸，得到铸棒备用；
61.s4：挤压变形：将步骤s4得到的铸棒进行热挤压变形，对铸锭进行热挤压，挤压温度518℃℃，挤压比25:1，挤压速度9m/min；
62.s5：时效处理：对步骤s4的铝合金在热处理炉中进行时效处理，时效温度为170-200℃，保温时间为24h。
63.进一步的：步骤s1中，将配比后的al、si、fe、cu、mn、mg、cr、zn、ti、zr按顺序依次投入熔炼炉中进行熔炼，控制炉内温度为700℃，待炉内出现铝水时，向熔炼炉中加入覆盖剂进行覆盖，搅拌10min，在铝液温度达到750
±
10℃时用高纯氮气作载体，将精炼剂通入熔炼炉内熔体中进行精炼，接着加入配比后的la、re，进行三次精炼、每次精炼20min。
64.本发明实施例1～3及对比例4～5的6082铝合金型材铸件(壁厚≤5mm)性能测试结果：
[0065][0066]
从表中可知，实施例1～3加工工艺制得的6082铝合金型材铸件，具有良好的抗拉强度、屈服强度和延伸率较佳，而对比例4～5的抗拉强度、屈服强度和延伸率较差。
[0067]
本发明实施例1～3及对比例4～5的6082铝合金型材铸件(壁厚5-25mm)性能测试结果：
[0068][0069]
从表中可知，实施例1～3加工工艺制得的6082铝合金型材铸件，具有良好的抗拉强度、屈服强度和延伸率较佳，而对比例4～5的抗拉强度、屈服强度和延伸率较差。
[0070]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。