【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝合金，具体涉及一种6xxx铝合金线杆及其应用。
技术介绍
1、汽车紧固件的需求约占整个紧固件行业总销量的23％左右，行业占比最高。一辆乘用车紧固件约5000件，2023年汽车紧固件市场突破了285万吨。6xxx铝合金以其密度小、强度适中、易加工、耐腐蚀性好，广泛用于汽车紧固件领域。但是由于紧固件使用环境复杂、温度变化大，因此对6xxx铝合金和加工工艺的要求比较高，目前国内汽车用高强、高韧、耐热的高端紧固件仍依赖进口。
2、此外，国产紧固件用线杆一般采用挤压-拉拔法和连铸连轧-拉拔法生产，挤压-拉拔法合金性能稳定但卷重小，大卷重有较多焊接接头，且生产流程长，成本高；连铸连轧-拉拔法的产能大，效率高，但是难以生产高合金化产品，且性能起伏比较大，可锻性差。
3、目前有很多与汽车紧固件用铝合金相关的研究，但是都存在一些不足之处。cn106834822a公开了一种汽车紧固件高强6系铝合金及其制备方法，其抗拉强度可达530mpa，但材料中添加了较多的ag和er元素，制造成本大幅度增加，难以满足汽车领域将本的需求。cn114892050a提供了一种高cu的6系铝合金，其屈服强度为370-410mpa，但延伸率仅为10-15％，难以满足冷镦变形量高要求高塑性的需求。cn112853169a提供了一种高强度的6系铝合金螺栓及其制造方法，虽然材料拉伸强度较高，但屈服强度却相对较低(t6态屈服强度＜400mpa)，不能同时满足高强高韧的需求和耐高温的要求，而且未提到材料的延伸率及冷镦变形量，且未涉及线杆的具体制
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种6xxx铝合金线杆及其应用，本专利技术具体包括以下内容：
2、一种6xxx铝合金线杆，所述6xxx铝合金的成分及质量百分含量如下：
3、1.0％＜mg＜1.1％；
4、0.8％≤si≤1.3％；
5、0.5％＜cu＜0.65％；
6、0.40％＜mn＜0.5％；
7、0.08％≤zr＜0.1％；
8、0.1％≤fe＜0.15％；
9、zn≤0.005％；
10、0.15％＜cr≤0.2％；
11、0.06％≤ti≤0.1％；
12、不可避免的杂质总质量含量≤0.5％，余量为al；其中(mg+si)/cu＝3.33-3.83；
13、所述6xxx铝合金线杆的制备方法包括以下步骤：
14、s1，铸锭：采用半连续铸造方式制备合金铸锭；
15、s2，均匀化退火处理：将合金铸锭升温至380-420℃保温2-10h，然后以20-30℃/h的速率升温至560-575℃，保温6-12h；
16、s3，轧制：将退火后的合金铸锭在520-550℃热粗轧至棒材，然后在420-450℃热精轧至棒材；
17、s4，退火：将所述棒材在380-420℃保温1-1.5h；
18、s5，拉拔：将经的退火后的棒材拉至线杆；
19、s6，成品退火：将所述线杆在360-420℃保温1-2h。
20、优选的，所述6xxx铝合金o态：平均晶粒尺寸≤40μm、mg2si的直径≤5μm，延伸率≥30％、冷镦变形量≥85％。
21、优选的，所述6xxx铝合金线杆经t6热处理后，在室温下的屈服强度≥410mpa、抗拉强度≥450mpa，在150℃温度下的屈服强度≥355mpa、抗拉强度≥385mpa。
22、优选的，所述6xxx铝合金线杆t6热处理的工艺为：在555-565℃保温1-2h，然后水淬，最后在170-185℃保温6-10h。
23、一种采用所述的6xxx铝合金线杆制备的紧固件。
24、一种所述的紧固件在汽车中的应用。
25、本专利技术的有益效果：
26、本专利技术对mg、cu、fe、cr、ti等成分含量进行了优化，对zr成分含量进行了调整，同时采用热连轧工艺制备线杆，并结合材料成分特点对制备工艺进行了改进和优化设计，减少了粗大金属间化合物的体积分数，协同退火工艺优化细化晶粒，提高了材料的强度及冷镦性能。本专利技术所述的6xxx铝合金o态均晶粒尺寸≤40μm，其中mg2si的直径≤5μm，延伸率≥30％、冷镦变形量≥85％。
27、另外，本专利技术对mn的含量进行了调整，同时对zn含量进行了进一步限定，同时结合对均匀化退火工艺的调整，有效控制了a3zr及alfemnsi粒子的析出，提高了合金的耐热性能。本专利技术制备的6xxx铝合金线杆经t6热处理后，在室温下的屈服强度≥410mpa、抗拉强度≥450mpa，同时兼具高强高韧的特点，完全能够满足汽车紧固件的性能要求。此外，本专利技术所述6xxx铝合金线杆还具有耐高温的特性，t6态时在150℃温度下的屈服强度≥355mpa、抗拉强度≥385mpa，能够满足在复杂和温差大的环境中的应用要求。
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1.一种6xxx铝合金线杆，其特征在于，所述6xxx铝合金的成分及质量百分含量如下：
2.根据权利要求1所述的一种6xxx铝合金线杆，其特征在于，所述6xxx铝合金O态平均晶粒尺寸≤40μm、Mg2Si的直径≤5μm。
3.根据权利要求2所述的一种6xxx铝合金线杆，其特征在于，所述6xxx铝合金O态延伸率≥30％、冷镦变形量≥85％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的6xxx铝合金线杆，其特征在于，所述6xxx铝合金线杆经T6热处理后，在室温下的屈服强度≥410MPa、抗拉强度≥450MPa，在150℃温度下的屈服强度≥355MPa、抗拉强度≥385MPa。
5.根据权利要求4所述的一种6xxx铝合金线杆，其特征在于，所述6xxx铝合金线杆T6热处理的工艺为：在555-565℃保温1-2h，然后水淬，最后在170-185℃保温6-10h。
6.一种采用权利要求1-5任一项所述的6xxx铝合金线杆制备的紧固件。
7.一种权利要求6所述的紧固件在汽车中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种6xxx铝合金线杆，其特征在于，所述6xxx铝合金的成分及质量百分含量如下：
2.根据权利要求1所述的一种6xxx铝合金线杆，其特征在于，所述6xxx铝合金o态平均晶粒尺寸≤40μm、mg2si的直径≤5μm。
3.根据权利要求2所述的一种6xxx铝合金线杆，其特征在于，所述6xxx铝合金o态延伸率≥30％、冷镦变形量≥85％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的6xxx铝合金线杆，其特征在于，所述6xxx铝合金线杆经t6热...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪艳丽，刘成，肖翔，陈伟，韩逸，周泽宇，杨易，钱维锋，
申请(专利权)人：中铝材料应用研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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