一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材，其包括以下重量百分比的各組分：Si?0.62～0.7％，F(xiàn)e?0.3～0.4％，Cu?0.2～0.35％，Mn?0.1～0.15％，Mg?0.9～0.98％，Cr?0.15～0.25％，Zn?0.25％，Ti?0.06～0.13％，余量為Al。本發(fā)明在國標GB/T3191?2010中規(guī)定的6061鋁合金基礎(chǔ)上，嚴格控制了Cr和Mn元素的加入范圍，Cr元素和Mn在鋁合金中起到了遏制晶粒漲大的作用。后續(xù)擠壓過程控制模具、鑄錠以及擠壓筒的溫度，使擠壓時材料的剪切變形減少，采用圓弧工作帶模具，減少擠壓模具材料流動死區(qū)。用本發(fā)明生產(chǎn)出的6061鋁合金棒材基本看不到有粗晶環(huán)，大大提高了材料的力學(xué)性能，以及產(chǎn)品的氧化性能，陽極氧化后材料色澤一致，無花斑等缺陷。
【專利說明】
一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]GB/T3191-2010中的6061鋁合金具有較好的加工性能，中等強度、可焊接性，并且具有抗腐蝕性高等特性，被廣泛應(yīng)用于制造飛機、輪船、汽車等高要求的型材、棒材。隨著汽車輕量化設(shè)計，6061鋁合金在汽車上的使用量隨之增加，然而在熱擠壓和淬火的過程中，容易產(chǎn)生粗晶環(huán)，使產(chǎn)品力學(xué)性能下降，強度，硬度降低，陽極氧化型材表面出現(xiàn)花斑，著色色差明顯，影響了材料的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材及其制備方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材，其包括以下重量百分比的各組分:S1-0.62?0.7%，F(xiàn)e-0.3?0.4%，Cu_0.2?0.35%，Μη_0.I?0.15%，Mg_0.9?0.98%，Cr_0.15?0.25% ,Zn-0.25%，Ti_0.06?0.13%，余量為Al。
[0006]進一步地，包括以下重量百分比的各組分:S1-0.62 %，F(xiàn)e-0.3%, Cu-0.2 %，Mn-0.1% ,Mg-0.9% ,Cr-0.15% ,Zn-0.25% ,T1-0.06%，余量為Al。
[0007]進一步地，包括以下重量百分比的各組分:S1-0.7%，F(xiàn)e-0.4% ,Cu-0.35% ,Mn-0.15% ,Mg-0.98% ,Cr-0.25% ,Ζη-0.25% ,T1-0.13%，余量為Al。
[0008]本發(fā)明的另一個方面公開了一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材的制備方法，其包括如下步驟:
[0009]S1、熔化:將鋁錠投入爐內(nèi)加溫至720?760°C進行熔化；
[0010]S2、扒渣:溫度在735±25°C時用將打渣劑均勻的灑入爐內(nèi)并充分攪拌5-10分鐘，其中，打渣劑的加入量按每噸0.3KG的量加入，并將鋁液表面浮渣扒除;熔體溫度730?760°〇時加入銅、娃、猛、鐵、鈦、鎂、絡(luò)，以上合金加入順序不分先后;加入合金后攪拌10?15分鐘使熔體內(nèi)各成份均勻混合；
[0011]S3、精煉:熔體溫度720-740°C時采用高純氬氣噴粉精煉，其中氬氣含量99.7%以上;精煉時間為40?50分鐘，噴粉精煉劑用量為1.5?2公斤/噸鋁;精煉完后將液面浮渣扒除;精煉后恪體靜置20分鐘；
[0012]S4、鑄造:熔體溫度為720?760°C時澆鑄成鑄錠備用;澆鑄過程中加入鋁鈦硼線對鑄錠晶粒細化，加入速度為2m/min?3m/min;在澆鑄流槽上在線精煉，精煉時通入高純氬氣，氬氣含量99.7%以上;最后采用30PPi和50PPi雙層陶瓷過濾板過濾進一步凈化熔體，最后得到鑄錠；
[0013]S5、均質(zhì)化:將步驟S4得到的鑄錠加溫到570 ± 10 °C，保溫8?10小時，后進入冷卻室采用噴霧冷卻，得到均質(zhì)后鑄錠；
[0014]S6、擠壓:采用帶圓弧工作帶的擠壓模具，將擠壓模具加熱，加熱溫度470°C?4900C，鑄錠加熱至460 °C?520 °C進入擠壓筒擠壓，擠壓筒預(yù)熱溫度390 °C?440°C ；在擠出口材料直接進入水槽，利用擠壓余熱淬火;將以上擠壓所得棒料人工時效處理，時效溫度165°C?185°C，保溫8小時;最終得到成品。
[0015]本發(fā)明所達到的有益效果是:
[0016]本發(fā)明在國標GB/T3191-2010中規(guī)定的6061鋁合金基礎(chǔ)上，嚴格控制了 Cr和Mn元素的加入范圍，Cr元素和Mn在鋁合金中起到了遏制晶粒漲大的作用。后續(xù)擠壓過程控制模具、鑄錠以及擠壓筒的溫度，使擠壓時材料的剪切變形減少，采用圓弧工作帶模具，減少擠壓模具材料流動死區(qū)。用本發(fā)明生產(chǎn)出的6061鋁合金棒材基本看不到有粗晶環(huán)，大大提高了材料的力學(xué)性能，以及產(chǎn)品的氧化性能，陽極氧化后材料色澤一致，無花斑等缺陷。
【具體實施方式】
[0017]以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]實施例1
[0019]本發(fā)明一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材，其包括以下重量百分比的各組分:S1-0.62?0.7%，F(xiàn)e-0.3?0.4%，Cu_0.2?0.35%，Μη_0.I?0.15%，Mg_0.9?0.98%，Cr_0.15?0.25% ,Zn-0.25%，Ti_0.06?0.13%，余量為Al。
[0020]實施例2
[0021]本發(fā)明一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材，其包括以下重量百分比的各組分:
[0022]S1-0.62%,Fe-0.3%,Cu-0.2%,Mn-0.1%,Mg-0.9%,Cr-0.15%,Zn-0.25%,T1-0.06%，余量為Al。
[0023]實施例3
[0024]本發(fā)明一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材，其包括以下重量百分比的各組分:
[0025]S1-0.7% ,Fe-0.4% ,Cu-0.35% ,Mn-0.15% ,Mg-0.98% ,Cr-0.25% ,Zn-0.25%，T1-0.13%，余量為 Al。
[0026]本發(fā)明的另一個方面公開了一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材的制備方法，其包括如下步驟:
[0027]S1、熔化:將鋁錠投入爐內(nèi)加溫至720?760°C進行熔化；
[0028]S2、扒渣:溫度在735±25°C時用將打渣劑均勻的灑入爐內(nèi)并充分攪拌5-10分鐘，其中，打渣劑的加入量按每噸0.3KG的量加入，并將鋁液表面浮渣扒除;熔體溫度730?760°〇時加入銅、娃、猛、鐵、鈦、鎂、絡(luò)，以上合金加入順序不分先后;加入合金后攪拌10?15分鐘使熔體內(nèi)各成份均勻混合；
[0029]S3、精煉:熔體溫度720-740°C時采用高純氬氣噴粉精煉，其中氬氣含量99.7%以上;精煉時間為40?50分鐘，噴粉精煉劑用量為1.5?2公斤/噸鋁;精煉完后將液面浮渣扒除;精煉后恪體靜置20分鐘；
[0030]S4、鑄造:熔體溫度為720?760°C時澆鑄成鑄錠備用;澆鑄過程中加入鋁鈦硼線對鑄錠晶粒細化，加入速度為2m/min?3m/min;在澆鑄流槽上在線精煉，精煉時通入高純氬氣，氬氣含量99.7%以上;最后采用30PPi和50PPi雙層陶瓷過濾板過濾進一步凈化熔體，最后得到鑄錠；
[0031 ] S5、均質(zhì)化:將步驟S4得到的鑄錠加溫到570 ± 10 °C，保溫8?10小時，后進入冷卻室采用噴霧冷卻，得到均質(zhì)后鑄錠；
[0032]S6、擠壓:采用帶圓弧工作帶的擠壓模具，將擠壓模具加熱，加熱溫度470°C?4900C，鑄錠加熱至460 °C?520 °C進入擠壓筒擠壓，擠壓筒預(yù)熱溫度390 °C?440°C ；在擠出口材料直接進入水槽，利用擠壓余熱淬火;將以上擠壓所得棒料人工時效處理，時效溫度165°C?185°C，保溫8小時;最終得到成品。。
[0033]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材，其特征在于，包括以下重量百分比的各組分:S1-0.62?.0.7%，F(xiàn)e-0.3?0.4%，Cu_0.2?0.35%，Μη_0.I?0.15%，Mg_0.9?0.98%，Cr_0.15?.0.25% ,Zn-0.25%，Ti_0.06?0.13%，余量為Al。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材，其特征在于，包括以下重量百分比的各組分:S1-0.62% ,Fe-0.3% ,Cu-0.2% ,Mn-0.1 % ,Mg-0.9% ,Cr-0.15% ,Zn-0.25%，T1-0.06%，余量為 Al。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無粗晶環(huán)鋁合金棒材，其特征在于，包括以下重量百分比的各組分:S1-0.7% ,Fe-0.4%,Cu-0.35% ,Mn-0.15% ,Mg-0.98% ,Cr-0.25% ,Zn-0.25%，T1-0.13%，余量為 Al。4.一種權(quán)利要求1?3任一所述的無粗晶環(huán)鋁合金棒材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: S1、熔化:將鋁錠投入爐內(nèi)加溫至720?760°(:進行熔化； S2、扒渣:溫度在735±25°C時用將打渣劑均勻的灑入爐內(nèi)并充分攪拌5-10分鐘，其中，打渣劑的加入量按每噸0.3KG的量加入，并將鋁液表面浮渣扒除;熔體溫度730?760 °C時加入銅、硅、錳、鐵、鈦、鎂、鉻，以上合金加入順序不分先后;加入合金后攪拌10?15分鐘使熔體內(nèi)各成份均勻混合； S3、精煉:熔體溫度720-740°C時采用高純氬氣噴粉精煉，其中氬氣含量99.7%以上;精煉時間為40?50分鐘，噴粉精煉劑用量為1.5?2公斤/噸鋁;精煉完后將液面浮渣扒除;精煉后熔體靜置20分鐘； S4、鑄造:熔體溫度為720?760°C時澆鑄成鑄錠備用;澆鑄過程中加入鋁鈦硼線對鑄錠晶粒細化，加入速度為2m/min?3m/min;在澆鑄流槽上在線精煉，精煉時通入高純氬氣，氬氣含量99.7%以上；最后采用30PPi和50PPi雙層陶瓷過濾板過濾進一步凈化熔體，最后得到鑄錠； S5、均質(zhì)化:將步驟S4得到的鑄錠加溫到570± 10°C，保溫8?10小時，后進入冷卻室采用噴霧冷卻，得到均質(zhì)后鑄錠； S6、擠壓:采用帶圓弧工作帶的擠壓模具，將擠壓模具加熱，加熱溫度4700C?490V，鑄錠加熱至460°C?520°C進入擠壓筒擠壓，擠壓筒預(yù)熱溫度390°C?440°C ；在擠出口材料直接進入水槽，利用擠壓余熱淬火;將以上擠壓所得棒料人工時效處理，時效溫度165 °C?1850C，保溫8小時;最終得到成品。
【文檔編號】C22F1/047GK106011564SQ201610592367
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月25日
【發(fā)明人】史俊強
【申請人】無錫海特鋁業(yè)有限公司