避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于侣合金加工技术领域，具体设及一种避免6061侣合金棒材粗晶环形 成的工艺。
【背景技术】
[0002] 6061侣合金属于Al-Mg-Si系合金，具有中等强度、良好的塑性，W及优良的可焊 性和良好的耐腐蚀性。在6061侣合金棒材挤压中，经常出现粗晶环，运是侣合金制品中一 种重要的组织缺陷，会造成材料的力学性能、疲劳强度等物理性能明显下降，影响材料的正 常使用，造成使用风险。
[0003] 针对上述问题，有必要对现有6061侣合金棒材的工艺进行优化改进，避免粗晶环 等组织缺陷的产生，提高材料的力学性能、疲劳强度等物理性能水平。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种避免6061侣合金棒材粗晶环形成的工艺， W解决现有技术中易出现粗晶环等组织缺陷导致材料物理性能下降，影响材料的正常使 用，造成使用风险的问题。 阳〇化]本发明的目的是通过W下技术方案实现的：
[0006] 避免6061侣合金棒材粗晶环形成的工艺，工艺步骤包括合金成分优化、铸 棒加热、挤压工艺、在线泽火、拉伸矫直及人工时效，合金成分优化后的化学成分：Si: 0. 60% -0. 65%，Fe:0. 20%，Cu:0. 19% -0. 24%，Mn:0. 05% -0. 10%，Mg:0. 90% -0. 95%， Cr:0. 25% -0. 30%，Zn:0. 15%，Ti:0. 10%，其他：合计 0. 15%，A1:余量，所述挤压工艺采 用双孔模具挤压。
[0007] 进一步，在铸棒加热工序中，将铸棒溫度控制在485~515°C范围内。
[0008] 进一步，铸棒溫度控制在490°C。
[0009] 进一步，挤压工艺前，还包括对模具和挤压筒加热，其溫度分别控制在440~ 460°C和440~460°C范围内。
[0010] 进一步，模具和挤压筒的溫度均控制在450°C。
[0011] 进一步，挤压工艺中，挤压速度控制在5. 5~6. 5m/min范围内；在挤压型材出模具 口进行穿水处理。
[0012] 进一步，挤压速度为6m/min。
[0013] 进一步，挤压工序后24h内进行拉伸矫直工序，拉伸率为0. 5-1. 5%范围内。
[0014] 进一步，人工时效的溫度为175°C，时效时间为化。
[0015] 本发明的有益效果是：
[0016] 本发明可使挤压的侣合金产品无粗晶环组织缺陷，各项性能指标均达到国标要 求，其具体要求为：屈服强度> 240Mpa，抗拉强度> 260Mpa，伸长率>9%，通过本工艺方 法得到的结果：屈服强度> 300MPa，抗拉强度> 335MPa，伸长率> 13%，大幅提高了材料的 力学、疲劳等物理性能，提高了材料的承载能力、使用寿命和使用安全性，降低了材料的使 用风险。
[0017] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并 且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可 W从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可W通过下面的说明书来实现和 获得。
【附图说明】
[0018]无
【具体实施方式】
[0019]W下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说 明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0020] 第一实施例
[0021] 本实施例的避免6061侣合金棒材粗晶环形成的工艺，具体的工艺步骤包括合 金成分优化、铸棒加热、挤压工艺、在线泽火、拉伸矫直及人工时效，合金成分优化后的化 学成分：Si:0. 60% -0. 65%，化：0. 20%，Cu:0. 19% -0. 24%，Μη:0. 05% -0. 10%，Mg: 0. 90% -0. 95%，Cr:0. 25% -0. 30%，化：0. 15%，Ti:0. 10 %，其他：合计 0. 15%，A1:余 量，所述挤压工艺采用双孔模具挤压，用双孔模具，降低了挤压比，减小挤压过程中侣锭变 形量，抑制粗大晶粒的形成，同时提高了生产效率。
[0022] 作为本实施例的改进，在铸棒加热工序中，将铸棒溫度控制在485~515°C范围 内，更优的，将铸棒溫度控制在490°C范围内，可W满足泽火溫度的同时避免溫度过高使晶 粒长大，形成粗晶环。
[0023] 作为本实施例的改进，挤压工艺前，还包括对模具和挤压筒加热，其溫度分别控制 在440~460°C和440~460°C范围内，更优的，模具和挤压筒的溫度均控制在450°C范围 内，减小挤压力和作用在工模具上的载荷，防止挤压时金属粘结在工具上，恶化制品表面 品质。
[0024] 作为本实施例的改进，挤压工艺中，挤压速度控制在5. 5~6.5m/min范围内；在挤 压型材出模具口进行穿水处理，可保证产品力学性能及型材平整度，更优的，挤压速度控制 在6m/min范围内。保证型材固溶处理后得到细小的晶粒，同时保证力学性能、疲劳强度等 物理性能。减小挤压速度，使挤压时锭巧外层金属向摸孔流动的阻力降低，金属内外流动速 度保持平衡，避免发生"闷车"现象等。 阳0巧]作为本实施例的改进，挤压工序后24h内进行拉伸矫直工序，拉伸率为0. 5-1. 5% 范围内。 阳0%] 作为本实施例的改进，人工时效的溫度为175°C，时效时间为化。
[0027] W下是本发明的实验结果：
[0028]
W29] 通过上表可W看出本工艺方法得到的结果：屈服强度>SOOMPa，抗拉强度 > 335MPa，伸长率> 13%，相对于国标要求：屈服强度> 240Mpa，抗拉强度> 260Mpa，伸长 率>9%，大幅提高了材料的力学、疲劳等物理性能，从而提高了材料的承载能力、使用寿命 和使用安全性，降低了材料的使用风险。
[0030] 最后说明的是，W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可W对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，其特征在于：工艺步骤包括合金成分优 化、铸棒加热、挤压工艺、在线淬火、拉伸矫直及人工时效，合金成分优化后的化学成分：Si: 0. 60% -0. 65%,Fe：0. 20%,Cu：0. 19% -〇. 24%,Μη：0. 05% -〇. 10%,Mg：0. 90% -〇. 95%, Cr:0· 25%-(λ30%，Zn:0. 15%，Ti:(λ10%，其他：合计(λ15%，A1 :余量，所述挤压工艺采 用双孔模具挤压。2. 根据权利要求1所述的避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，其特征在于：在铸 棒加热工序中，将铸棒温度控制在485~515°C范围内。3. 根据权利要求2所述的避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，其特征在于：铸棒 温度控制在490 °C。4. 根据权利要求1所述的避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，其特征在于：挤压 工艺前，还包括对模具和挤压筒加热，其温度分别控制在440~460°C和440~460°C范围 内。5. 根据权利要求4所述的避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，其特征在于：模具 和挤压筒的温度均控制在450 °C。6. 根据权利要求1所述的避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，其特征在于：挤压 工艺中，挤压速度控制在5. 5~6. 5m/min范围内；在挤压型材出模具口进行穿水处理。7. 根据权利要求6所述的避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，其特征在于：挤压 速度为6m/min。8. 根据权利要求1所述的避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，其特征在于：挤压 工序后24h内进行拉伸矫直工序，拉伸率为0. 5-1. 5%范围内。9. 根据权利要求1所述的避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，其特征在于：人工 时效的温度为175°C，时效时间为8h。
【专利摘要】本发明公开了一种避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，属于铝合金加工技术领域，工艺步骤包括合金成分优化、铸棒加热、挤压工艺、在线淬火、拉伸矫直及人工时效，合金成分优化后的化学成分:Si：0.60％-0.65％，Fe：0.20％，Cu：0.19％-0.24％，Mn：0.05％-0.10％，Mg：0.90％-0.95％，Cr：0.25％-0.30％，Zn：0.15％，Ti：0.10％，其他：合计0.15％，Al：余量，所述挤压工艺采用双孔模具挤压。本发明可使挤压的铝合金产品无粗晶环组织缺陷，大幅提高了材料的力学、疲劳等物理性能，提高了材料的承载能力、使用寿命和使用安全性，降低了材料的使用风险。
【IPC分类】C22F1/047, B21C23/08, C22C21/08
【公开号】CN105256193
【申请号】CN201510861771
【发明人】王德营, 李鹏伟, 盖洪涛, 李洪林
【申请人】辽宁忠旺集团有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月30日