避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种避免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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铝合金加工
，具体涉及一种避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺。
技术介绍
6061铝合金属于Al-Mg-Si系合金，具有中等强度、良好的塑性，以及优良的可焊性和良好的耐腐蚀性。在6061铝合金棒材挤压中，经常出现粗晶环，这是铝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。针对上述问题，有必要对现有6061铝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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种避免6061铝合金棒材粗晶环形成的工艺，以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。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：避免6061铝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。进一步，在铸棒加热工序中，将铸棒温度控制在485～515℃范围内。进一步，铸棒温度控制在490℃。进一步，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℃和440～460℃范围内。进一步，模具和挤压筒的温度均控制在450℃。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。进一步，挤压速度为6m/min。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。进一步，人工时效的温度为175℃，时效时间为8h。本专利技术的有益效果是：本专利技术可使挤压的铝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。本专利技术的其他优点、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，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明无具体实施方式以下将对本专利技术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专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。第一实施例本实施例的避免6061铝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，用双孔模具，降低了挤压比，减小挤压过程中铝锭变形量，抑制粗大晶粒的形成，同时提高了生产效率。作为本实施例的改进，在铸棒加热工序中，将铸棒温度控制在485～515℃范围内，更优的，将铸棒温度控制在490℃范围内，可以满足淬火温度的同时避免温度过高使晶粒长大，形成粗晶环。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，其温度分别控制在440～460℃和440～460℃范围内，更优的，模具和挤压筒的温度均控制在450℃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。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，使挤压时锭坯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。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。作为本实施例的改进，人工时效的温度为175℃，时效时间为8h。以下是本专利技术的实验结果：σb/Mpaσ0.2/Mpaδ％335310143553351434531513.53603301436534013通过上表可以看出本工艺方法得到的结果：屈服强度≥300MPa，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。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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％‑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。

【技术特征摘要】
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％-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。
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℃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℃。
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

【专利技术属性】
技术研发人员：王德营，李鹏伟，盖洪涛，李洪林，
申请(专利权)人：辽宁忠旺集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21