改进的快削锻造铝合金产品及其制造方法技术

一种锻造铝合金产品，其具有以下化学组成，以wt.％表示：-1.3％<Si<12％，-1.35<Fe<1.8％，其中总Fe+Si含量高于3.4％，优选地3.6％；-0.15％<Cu<6％；-0.6％<Mg<3％；-任选地，以下元素中的一种或多种：-Mn<1％；-Cr<0.25％；-Ni<3％；-Zn<1％；-Ti<0.1％；-Bi<0.7％；-In<0.7％；-Sn<0.7％；其他元素各自<0.05％且总量<0.15％；-以及余量的铝。优选地，此产品由在525℃至580℃范围内的温度下均质化至少一小时的坯料挤出。此产品具有优异的切削性和硬质阳极化处理后的非常低的粗糙度，可被用于制得改进的制动活塞体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种锻造铝合金产品，其具有以下化学组成，以wt.％表示：-1.3％<Si<12％，-1.35<Fe<1.8％，其中总Fe+Si含量高于3.4％，优选地3.6％；-0.15％<Cu<6％；-0.6％<Mg<3％；-任选地，以下元素中的一种或多种：-Mn<1％；-Cr<0.25％；-Ni<3％；-Zn<1％；-Ti<0.1％；-Bi<0.7％；-In<0.7％；-Sn<0.7％；其他元素各自<0.05％且总量<0.15％；-以及余量的铝。优选地，此产品由在525℃至580℃范围内的温度下均质化至少一小时的坯料挤出。此产品具有优异的切削性和硬质阳极化处理后的非常低的粗糙度，可被用于制得改进的制动活塞体。【专利说明】 本专利技术涉及用于切削应用的、尤其是用于高速切削应用的锻造铝合金产品。本发 明还涉及从简单的挤出产品得到的精密切削的零件的领域，主要是涉及条型或棒型零件， 其由AA6XXX铝制成，所述AA6XXX铝具有随对于挤出和精密切削的适宜性而被优化的化学 组成，并且所述AA6XXX铝特别地不含具有低熔点并对环境和健康有害的元素（如铅）或能 引起合金的金相结构的脆化的元素。 除非特别指出，与合金的化学组成有关的所有的值以wt%表示。另外，除非特别指 出，使用定期出版的注册记录序列（Registration Record Series)中的由错业协会定义的 名称命名所涉及的所有铝合金。 精密切削涉及通过从由金属制成的条或棒上去除材料以大规模制造一般为转动 零件（螺钉、螺栓、轮轴等）的零件的领域。所述由金属制成的条或棒通常通过由坯料 (billet)挤出而得到，尤其是在铝合金的情况下。因此，所述零件是在人工或数控切削机床 上以高生产速度生产。这些零件被用于各种领域，从钟表制造到医疗器械，到运输（航空、 铁路、汽车）及工业（电力、电子、水力…）领域。 最终零件的生产率、表面粗糙度和尺寸精度是与这种加工类型相关的主要目标。 切削性可定义为从工件上去除金属以得到成品的相对容易性。对于铝合金，与切削性有关 的最重要的性能之一是所形成的切削屑的断裂。如果切削屑不断裂，可形成长的切削屑，所 述长的切削屑可引起很多问题，从得到不符合规格的产品到很难从切削后的工件上清除切 削屑。 直至前不久，加入了如铅、锡、铟和铋的元素，这是因为它们形成的相能够有效地 使切削屑断裂。一种用于快削应用的常规合金是AA6262,其含有高含量的铅和铋。如铅和 铋的元素，由于它们在铝中的低固溶度和它们的低熔点，它们由于切削操作引起的加热而 熔化并因此在铝基体中形成软区。由于硬基体中的软区，小尺寸的切削屑在切削或精密切 削操作过程中容易断裂，因此允许材料的快速去除和因此的高切削生产率，由于断裂的切 削屑疏散了大量的热，因此也防止了零件的最终表面粗糙度的可能的恶化。 然而，由于与铅的存在有关的毒性问题，欧洲法越来越限制合金中如铝合金，尤其 是意在用于精密切削的合金中的容许量。近期调整的限制将铝合金的铅浓度限制至0.4%。 数年来，精密切削的合金类型被建议为具有低铅含量，甚至为无铅。他们的组成是基于存在 也具有低熔点的替代元素，如锡、铋或铟。然而，这些合金在精密切削过程中未展现与含铅 的合金完全相同的性能。而且，由于由替代元素形成的低熔点的相引起晶界的完全润湿，这 些合金有时出现脆化的问题。该脆化发生于未实施充分冷却的切削过程中。 国际专利申请W02005/100623公开了用于切削或高速切削应用的快削锻造的 AlMgSi合金产品，优选地为挤出的形式，其含有以重量％计41 0. 6-2. 0、Fe 0. 2-1.0、Mg 0? 5-2. 0、Cu 最高 1. 0、Mn 最高 1. 5、Zn 最高 1. 0、Cr 最高 0? 35、Ti 最高 0? 35、Zr 0? 04-0. 3、 每种杂质最高0.05、杂质总量最高0. 15、A1余量。 日本专利申请JP9249931公开了 一种铝合金，其具有由以质量计的1.5-12. 0 % Si、0. 5-6. 0% Mg、0. 01-0. 1 % Ti和余量的A1以及不可避免的杂质组成的组成，并且，如果 需要，其含有以质量计的〇. 5-2. 0% Mn和0. 1-1. 0% Cu之一或两者，或者0. 5-1. 0% Fe、 0? 1-0. 5% Cr 和 0? 1-0. 5% Zr 中的一种或多种。 美国专利US6059902公开了铝合金挤出产品，其含有：Si :1. 5-12%、Mg :0? 5-6% 和，任选地，Mn :0. 5-2%、Cu :0. 15-3 %和Cr :0. 04-0. 35 %中的至少一种，并且，另外含有 Ti :0. 01-0. 1%、不可避免的杂质和余量的铝，其中，Si系化合物的二次相硬颗粒的平均晶 粒尺寸为2至20 y m，并且其面积比为2至12%。熔化所述合金以得到DAS (枝晶臂间距） 为10至50 y m的铸造坯料，然后在450至520°C浸泡处理所述坯料，然后进行挤压处理。 国际专利申请W02010/112698公开了由铝合金制成的快削的挤出产品，所述铝合 金具有以下化学组成，以wt%表示：0.8彡Si < 1.5%;L0<Fe彡1.8%;Cu :<0? l%;Mn : < 1% ;Mg :0? 6-1. 2% ;Ni :< 3. 0% ;Cr :< 0? 25% ;Ti :< 0? 1% ;其他元素各自 < 0? 05%， 总量< 0. 15%，余量为铝。 然而，这些最近开发的合金在精密切削应用中没有显示出如之前的含铅合金一样 好的结果，特别是在切削屑断裂方面。 因此，仍然希望得到无Pb的快削的锻造合金产品，其具有与含铅的合金AA6262或 AA2011制成的那些产品相似的性能，即防止在快削过程中形成长的切削屑，具有合适的机 械性能和抗腐蚀性，并适合进行阳极化处理。 本专利技术的第一个目的是由具有以下化学组成的锻造铝合金制成的挤出产品，以 wt1%表不： -1. 3%^ Si ^ 12%, -1. 35%^ Fe ^ 1. 8%, 其中Fe+Si的总量高于3. 4%，优选地3. 6% ; -0. 15%^ Cu ^ 6% ； -0. 6%^ Mg ^ 3% ； _任选地，以下元素中的一种或多种： -Mn ^ 1 % ； -Cr ^ 0. 25% ； -Ni ^ 3% ； -Zn ^ 1 % ； -Ti ^ 0. 1% ； -Bi ^ 0. 7% ； -In ^ 0. 7% ； -Sn ^ 0. 7% ； -其他元素各自彡0.05%且总量彡0. 15% ; -以及余量的铝。 根据本专利技术，所述锻造合金产品具有高于1. 3wt%的Si含量，以提高合金产品的 强度和硬度并增加含Si的金属间颗粒的量，两者共同提高切削性，这是因为切削屑更易折 断并断裂。优选地，Si含量显著高于1.3wt%。有利地，Si含量高于1.55%。然而，硅含 量过高将导致粗菱形立方-F晶格相颗粒的沉淀，所述沉淀导致较差的挤出性并提高均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锻造铝合金产品，其具有以下化学组成，以重量％(wt.％)表示：‑1.3％≤Si≤12％，‑1.35≤Fe≤1.8％其中总Fe+Si含量高于3.4％，优选地3.6％；‑0.15％≤Cu≤6％；‑0.6％≤Mg≤3％；‑任选地，以下元素中的一种或多种：‑Mn≤1％；‑Cr≤0.25％；‑Ni≤3％；‑Zn≤1％；‑Ti≤0.1％；‑Bi≤0.7％；‑In≤0.7％；‑Sn≤0.7％；‑其他元素各自<0.05％且总量<0.15％；‑以及余量的铝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·沙哈尼，L·多莱加，I·科拉里克，
申请(专利权)人：肯联铝业机床杰钦有限公司，
类型：发明
国别省市：捷克;CZ