一种高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金轧制工艺制造技术

本发明专利技术公开一种高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金轧制工艺，属于耐磨耐蚀材料制造技术领域。本发明专利技术通过对6xxx系铝合金依次进行高温熔炼、均匀化处理、高应变速率蛇形五道次轧制、多阶段强化固溶处理和多阶段时效处理工艺，使其在高应变速率轧制下具有极高比例的小角度晶界，从而达到高强高韧抗腐蚀的高小角度晶界6xxx系铝合金板材的加工目标，获得具有优异强度、延伸率和耐腐蚀等综合性能的铝合金板材。并且本发明专利技术所述轧制方法具有生产工艺相对简单，成本低易于实施的优点。成本低易于实施的优点。成本低易于实施的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金轧制工艺


[0001]本专利技术属于耐磨耐蚀材料制造
，具体涉及一种高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金轧制工艺。

技术介绍

[0002]6×××
系列即Al
‑
Mg
‑
Si铝合金具有比强度高，良好的加工性能、焊接性能和耐腐蚀性，大量应用于结构工程工业、航空和交通运输工业。而铝合金构件的腐蚀疲劳损伤是影响铝合金可持续使用的重要因素。
[0003]目前，单纯的在6
×××
系铝合金中添加合金元素，在一些情况下，可以改变合金组成以提高最终铝合金产品的强度，例如通过增加合金组成中硅或铜的量。然而，增加合金中硅或铜的浓度通常导致在晶界处形成沉淀，这反过来又降低了铝合金成品的耐腐蚀性。现有技术通过热处理工艺以及加工工艺两者协同作用，可以同步提升铝合金的强韧性和耐腐蚀性，对解决6
×××
系铝合金在汽车结构和封闭面板上的应用，具有巨大帮助。
[0004]专利技术专利CN 114574737 B公开了一种高强、高塑性、抗应力腐蚀的块体纳米结构铝合金及制备方法。通过高应变速率高速变形和高温退火制备的块体纳米结构铝合金，其微观结构由等轴的超细200～1000nm晶粒组成，纳米晶的晶界主要是由低能小角晶界构成。该专利制备的块体纳米结构铝合金具有高的强塑性匹配，且具有非常优异的抗应力腐蚀性能，适用于在含氯离子的苛刻腐蚀环境中使用的高强、高韧结构件的制备。
[0005]专利技术专利CN 106967910 A介绍了一种高强度Al
‑
Zn
‑
Mg系铝合金及其制备方法，所述Al
‑
Zn
‑
Mg系铝合金的室温抗拉强度大于420MPa，屈服强度大于380MPa，伸长率大于11％，具有强度高、塑性好、耐腐蚀性能优良等优点，适合于制造平板电脑、智能手机等便携式电子产品的外壳以及汽车、轨道车辆等交通运输工具的保险杆、防撞梁、横梁等，具有广阔的市场应用前景，但添加的稀土元素提高了该方案的成本，不利于实际生产运用。
[0006]上述两个现有专利的铝合金材料通过改善加工工艺，材料成分配比，形成不同的织构或析出相来改善铝合金耐蚀性能时，仍然存在耐腐蚀性能改善不理想、耐腐蚀性能不均匀、合金强度受到较大影响等问题。
[0007]现有研究表明，具有纤维状晶粒和小角度晶界的6
×××
系铝合金，其强度、断裂韧性及耐腐蚀性能更佳。因此，如何获得高比例小角度晶界和低体积分数再结晶组织是提高合金综合性能的关键。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金轧制工艺，通过增强小角度晶界的比例，进而增强6xxx系铝合金的强度、断裂韧性及耐腐蚀性能。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0010]一种高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金轧制工艺，包括如下步骤：
[0011](1)对6xxx系铝合金进行均匀化处理；
[0012](2)然后进行五道次轧制，五道次压下每道次的变形量依次为8
‑
12％、11
‑
15％、14
‑
18％、17
‑
21％、20
‑
24％，总变形量为80％；每道次的咬入系数依次为0.14、0.16、0.18、0.20、0.21；轧制温度为370℃～400℃，每道次轧制的轧制应变速率为30s
‑1；
[0013](3)将轧制后的铝合金依次进行固溶处理、水淬处理和时效处理得到高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金。
[0014]本专利技术在370℃～400℃的轧制温度有利于小角度晶界比例的提高，且晶界角主要分布在0
°
～10
°
，过高的轧制温度会使热激活过程增强，从而诱发一定程度的动态再结晶，而动态再结晶晶粒具有大角度晶界，因此大角度晶界的比例有所升高，导致小角度晶界的比例降低。
[0015]所述五道次压下每道次的变形量分别为6xxx系铝合金的8
‑
12％、11
‑
15％、14
‑
18％、17
‑
21％、20
‑
24％。
[0016]作为本专利技术的优选实施方案，所述轧制为蛇形轧制，可以提高铝合金板带钢厚度方向变形的均匀性，同时保证轧后板形良好。
[0017]作为本专利技术的优选实施方案，所述6xxx系铝合金包含的元素有Mg、Si、Cu、Mn、Fe、Zn，其余为Al和微量的稀土及其他合金元素。
[0018]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(1)中，均匀化处理后对铝合金进行淬火以达到快速冷却的目的。
[0019]作为本专利技术的优选实施方案，所述均匀化处理的温度为450
‑
470℃，时间为24
‑
26h。
[0020]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(2)中，将轧制后的铝合金立即放入冷水中冷却，以保存其变形后组织。
[0021]作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤(2)中，将步骤(1)得到的铸锭加热到370
‑
400℃下进行轧制。
[0022]作为本专利技术的优选实施方案，所述固溶处理为多阶段固溶处理，具体为：升温到450℃保持0.5h，然后升温到470℃保持0.5h，最后升温到490℃保持0.5h。
[0023]作为本专利技术的优选实施方案，所述时效处理的工艺流程为在120℃保持12h，然后在150℃保持24h。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术是通过对6xxx系铝合金其依次进行高温熔炼、均匀化处理、高应变速率蛇形轧制、强化固溶处理和时效处理工艺，使其在高应变速率轧制下具有极高比例的小角度晶界。从而达到高强高韧抗腐蚀的高小角度晶界6xxx系铝合金板材的加工目标，获得具有优异强度、延伸率和耐腐蚀等综合性能的铝合金板材。并且本专利技术所述轧制方法具有生产工艺相对简单，成本低易于实施的优点。
附图说明
[0025]图1为本专利技术所述高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金轧制工艺的部分生产工艺示意图。
具体实施方式
[0026]为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0027]实施例1
[0028]本实施例所述高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金板材的化学成分及重量百分比如表1所示。
[0029]表1
[0030]MgSiCuZnCrMnTi余量1.1190.7570.2850.2590.0320.150.148Al和不可避免的杂质
[0031]将成分如表1所示的6061铝合金冶炼和浇铸，形成一个厚度100mm的铝合金铸锭。完成后将铸态的铝合金铸锭加热到450℃进行24h的均匀化处理，使所有元素均匀分布。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金轧制工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)对6xxx系铝合金进行均匀化处理；(2)然后进行五道次轧制，五道次压下每道次的变形量依次为8
‑
12％、11
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15％、14
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18％、17
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21％、20
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24％，总变形量为80％；每道次的咬入系数依次为0.14、0.16、0.18、0.20、0.21；轧制温度为370℃～400℃，每道次轧制的轧制应变速率为30s
‑1；(3)将轧制后的铝合金依次进行固溶处理、水淬处理和时效处理得到高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金。2.如权利要求1所述高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金轧制工艺，其特征在于，所述轧制为蛇形轧制。3.如权利要求1所述高强高韧抗腐蚀的6xxx系铝合金轧制工艺，其特征在于，所述6xxx系铝合金包含以下元素：Mg、Si、Cu、Mn、Fe、Zn，其余为Al和微量的稀土及其他合金元素。4.如权利要求1所述高强高韧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祖来，彭慕兰，韦贺，李程，张文高，吕啟涛，王慧文，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：