本申请涉及合金材料技术领域，具体公开了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺，所述铝合金型材，包括Si、Mg、Fe、Cu、CoMn合金、Cr、Zn、Ti、V、Al和不可避免的其它杂质；上述配方科学，配比严谨，所得铝合金型材强度高、压溃成型性好、抗变形能力强。所述铝合金型材的制备工艺，包括按重量百分比配制原料铝合金回料、纯铝锭、中间合金和Ti丝，将铝合金回料、纯铝锭和硅中间合金加热熔化后除渣，添加剩余中间合金熔化后精炼，添加Ti丝溶解后过滤，铸造，均质，挤压成型后进行时效处理；上述制备工艺原料简单易得，生产成本低，操作简单，制备效率高，适合工业化生产。适合工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺
[0001]本申请涉及合金材料
，更具体地说，它涉及一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺。
技术介绍
[0002]汽油车的尾气排放是全球空气污染的重要来源之一，汽车节能、减排是汽车行业的主要发展方向，而汽车轻量化是汽车节能、减排，降低污染的重要手段。铝合金材料由于密度小、质轻、易成型、强度高、易回收、综合性能优良等特点，被认为是汽车轻量化的理想材料，在汽车行业的应用越来越普及。
[0003]汽车保险杠具有安全保护、装饰车辆，以及改善车辆空气动力学特性等作用。从安全上看，汽车发生碰撞事故时，汽车保险杠能起到吸能和缓冲作用，保护前后车体，确保轿车乘员有一个最大限度的安全区域，减少轿车在发生碰撞事故时对乘员的伤害。随着汽车行业的发展普及，汽车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化，因此，铝制保险杠越来越多的被运用到汽车上面。
[0004]当汽车在发生碰撞时，需要保险杠来吸收碰撞能量，以保护车辆内人员的安全，故而对保险杠的要求越来越高，既要求保险杠系统有很强的抗变形能力，又要保证在压缩变形时不发生严重的开裂。因此，就要求汽车保险杠用铝合金型材，既要有良好的强度，又要有良好的压溃成型性。然而，现有传统的铝合金材料，随着强度的增加，导致产品的变形能力大大降低，不能很好的兼顾强度和压溃成型性的特点。基于上述陈述，本申请提供了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺。
专利技术内容
[0005]为了解决相关技术中铝合金材料随着强度的增加，导致产品的变形能力大大降低，存在不能很好的兼顾强度和压溃成型性的问题，本申请提供了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材及其制备工艺。本专利技术通过改变铝合金的成分，优化制备工艺，既能保证铝合金型材的强度要求，又能保证良好的压溃成型性第一方面，本申请提供了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材，采用如下的技术方案：一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材，包括以下重量百分比的原料：Si 0.40
‑
0.70％、Mg 0.70
‑
0.90％、Fe≤0.20％、Cu 0.05
‑
0.20％、CoMn合金0.15
‑
0.50％、Cr≤0.10％、Zn≤0.10％、Ti≤0.10％、V 0.05
‑
0.15％、余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质单个≤0.15％，总量≤0.15％。
[0006]优选的，所述铝合金型材，包括以下重量百分比的原料：Si 0.62％、Mg 0.84％、Fe 0.18％、Cu 0.14％、CoMn合金0.40％、Cr 0.08％、Zn 0.05％、Ti 0.09％、V 0.08％、余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量为0.07％。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请以铝为基料，添加上述合金化元素，并控制添加合
金化元素的用量，以改变铝合金型材的成分，进而提高最终制得的铝合金型材的机械性能；Cu元素的添加，能够增加铝合金型材的强度，同时，保证获得的产品具有高比例亚晶结构组织；Cr元素的添加，能够细化铝合金型材的晶粒，进而提高产品的强度和耐腐蚀性能；通过控制Zn元素的添加量，能够提高铝合金型材的强度，且不会对铝合金型材的力学性能和耐腐蚀性能产生影响；Ti元素和V元素共同在熔铸过程中起细化晶粒作用，降低过饱和固溶体的分解倾向，提高高温下合金的稳定性，同时改善合金的气密性。本申请原料选用科学，配比严谨，所得铝合金型材强度高、压溃成型性好、抗变形能力强，其用于汽车保险杠生产，能够在汽车发生碰撞时，很好的吸收碰撞能量，并且保证在压缩变形时，不发生严重开裂。
[0008]优选的，所述Mg/Si的重量比≥1.1。
[0009]通过采用上述技术方案，Mg元素的添加能够显著细化铝合金型材的晶粒，提高其强度，进而增加产品的压溃变形的能力，通过控制Mg/Si比例，保证在1.1以上，可以减少产品粗晶层厚度及析出相的尺寸，提高产品的韧性，减少压溃变形时的裂纹。
[0010]优选的，所述ω
(过剩Si)
＝ω
(Si)
‑
0.25
×
ω
(Fe)
‑
ω
(Mg)
/1.73，且ω
(过剩Si)
在0.08
‑
0.10之间。
[0011]通过采用上述技术方案，添加少量Fe可以细化铝合金型材晶粒，通过控制Si、Fe、Mg三个元素合金添加的量，能够提高人工时效的速度、强度和效果，同时可以减少铸造时裂纹的形成倾向，保证获得的铝合金型材塑性高。
[0012]优选的，所述CoMn合金中Mn的质量分数为30
‑
50％。
[0013]通过采用上述技术方案，用CoMn合金代替Mn，一方面能避免直接加入过量的Mn引起偏析，另一方面又能显著细化铝合金的再结晶晶粒，形成细密的晶体组织，减少铁的危害，同时，Co元素的加入可以保证烧结中各元素的均匀化分布，防止晶粒粗大化，进而提高铝合金的强度和压溃成型性。
[0014]第二方面，本申请提供了一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺，采用如下的技术方案：一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺，具体包括以下制备步骤：按重量百分比配制原料铝合金回料、纯铝锭、中间合金和Ti丝，将铝合金回料、纯铝锭和硅中间合金加热熔化后除渣，添加剩余中间合金熔化后精炼，添加Ti丝溶解后过滤，铸造，均质，挤压成型后进行时效处理。
[0015]优选的，所述配制原料中，铝合金回料为铝合金6061下脚料、铝合金6082下脚料、铝合金6066下脚料、铝合金6063下脚料中的至少一种，控制铝合金回料的质量百分比≤40％。
[0016]通过采用上述技术方案，配制原料中添加铝合金回料，能够有效降低生产成本，通过控制铝合金回料的添加量≤40％，能够有效保证最终制得的铝合金型材的产品性能，避免在铝合金型材生产过程中出现缩孔、夹渣等现象。
[0017]优选的，所述配制原料中，中间合金包括Al
‑
20Si、Al
‑
10Mg、Al
‑
20Fe、Al
‑
50Cu、CoMn合金、Al
‑
5Cr、Al
‑
10Zn和Al
‑
10V。
[0018]通过采用上述技术方案，采用中间合金的方式添加Si、Mg、Fe、Cu等元素，能够有效保证元素的均匀化分布，进而保证获得的铝合金型材化学成分分布均匀；另外，中间合金可
以增大元素的熔融量，降低高熔点元素的熔化温度，减少低熔点元素的烧损，从而保证铝合金成分稳定，缩短精炼时间，节约能源，最终获得的铝合金型材机械性能优良，用于汽车保险本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：Si 0.40
‑
0.70%、Mg 0.70
‑
0.90%、Fe ≤0.20 %、Cu 0.05
‑
0.20%、CoMn合金 0.15
‑
0.50%、Cr ≤0.10%、Zn ≤0.10%、Ti ≤0.10%、V 0.05
‑
0.15%、余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质单个≤0 .15％，总量≤0 .15％。2.根据权利要求1所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材，其特征在于，所述铝合金型材，包括以下重量百分比的原料：Si 0.62%、Mg 0.84%、Fe 0.18 %、Cu 0.14%、CoMn合金 0.40%、Cr 0.08%、Zn 0.05%、Ti 0.09%、V 0.08%、余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质总量为0 .07％。3.根据权利要求1所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材，其特征在于，所述CoMn合金中Mn的质量分数为30
‑
50%。4.一种权利要求1
‑
3任一项所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：按重量百分比配制原料铝合金回料、纯铝锭、中间合金和Ti丝，将铝合金回料、纯铝锭和硅中间合金加热熔化后除渣，添加剩余中间合金熔化后精炼，添加Ti丝溶解后过滤，铸造，均质，挤压成型后进行时效处理。5.根据权利要求4所述的具备高强度和良好压溃成型性的铝合金型材的制备工艺，其特征在于，所述配制原料中，控制铝合金回料的质量百分比≤40%，中间合金包括Al
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2...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞慧冈，
申请(专利权)人：上海鑫益瑞杰有色合金有限公司，
类型：发明
国别省市：
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