一种超高强6000系铝合金及其制备方法，属于冶金技术领域，其成分按重量百分比含Si0.9~1.4%，Mg1.4~1.8%，Cu0.9~1.3%，Cr0.05~0.25%，Zr0.05~0.25%，Fe0.3~0.7%，Ti≤0.04%，余量为Al和杂质，抗拉强度500~520MPa，屈服强度465~503MPa，延伸率≥10%。制备方法为：（1）准备原料；（2）熔炼后搅拌均匀后升温至745~755℃；（3）除气处理，然后静置，去除浮渣；（4）进行半连续铸造获得铸锭；（5）均匀化处理；（6）在温度400~500℃保温1~2小时；然后进行热挤压变形，出模后进行在线穿水，获得挤压棒材；（7）固溶处理后水淬，再进行人工时效处理，空冷至室温，获得超高强6000系铝合金棒材。本发明专利技术通过添加微量元素Zr、Cr及适量Fe元素获得优良的强韧性能，保持了易成型性、良好的焊接性能、耐蚀性等特点，适合于生产复杂断面高强度轻质结构件。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于冶金
，其成分按重量百分比含Si0.9~1.4%，Mg1.4~1.8%，Cu0.9~1.3%，Cr0.05~0.25%，Zr0.05~0.25%，Fe0.3~0.7%，Ti≤0.04%，余量为Al和杂质，抗拉强度500~520MPa，屈服强度465~503MPa，延伸率≥10%。制备方法为：（1）准备原料；（2）熔炼后搅拌均匀后升温至745~755℃；（3）除气处理，然后静置，去除浮渣；（4）进行半连续铸造获得铸锭；（5）均匀化处理；（6）在温度400~500℃保温1~2小时；然后进行热挤压变形，出模后进行在线穿水，获得挤压棒材；（7）固溶处理后水淬，再进行人工时效处理，空冷至室温，获得超高强6000系铝合金棒材。本专利技术通过添加微量元素Zr、Cr及适量Fe元素获得优良的强韧性能，保持了易成型性、良好的焊接性能、耐蚀性等特点，适合于生产复杂断面高强度轻质结构件。【专利说明】一种超高强6000系绍合金及其制备方法
本专利技术属于冶金
，特别涉及。
技术介绍
6000系铝合金是一种具有良好综合性能的铝合金，由于其良好的加工性能、耐蚀性可焊性和装饰性能得到广泛的应用；但是其强度较低，因此发展高强6000系合金是该系合金发展的方向。目前国外已开发出AA6069铝合金，合金中微量V、Cr元素的添加，可以抑制再结晶晶粒的长大，使该合金具有较好的强韧性；但由于合金元素V在铝中难溶解，使V元素在铝合金中的有效添加难以控制，同时，添加V使合金生产成本提高，制约了该合金在工业生产上的大量应用。高强Al-Zn-Mg-Cu合金可以作为结构材料，但由于其较低的焊接性能、塑性和热加工性能，使其在制备复杂断面铝合金型材等领域上的应用受到了限制；而普通Al-Mg-S1-Cu合金虽然具有良好的塑性、焊接性能，但强度太低，也无法满足制备复杂断面高强铝合金型材的要求。因此，为满足实际生产与客户需要，急需开发出一种制备方法简单、强度高而塑性也满足需要的新型超高强6000系铝合金。
技术实现思路
针对现有6000系铝合金在性能上存在的上述问题，本专利技术提供，通过调整合金成分并采用合理的制备工艺，在保持合金良好加工性能、可焊性、耐蚀性和装饰性的前提下，降低合金制备成本，且大幅度提高合金的强度，满足复杂断面铝合金型材的生产要求。本专利技术的超高强6000系铝合金的成分按重量百分比含Si 0.9^1.4%, Mg1.4~1.8%, Cu 0.9~1.3%, Cr 0.05~0.25 %，Zr 0.05~0.25%, Fe 0.3~0.7%, Ti ( 0.04%,余量为Al和杂质，抗拉强度50(T520MPa，屈服强度465~503MPa，延伸率≥10%。上述的超高强6000系铝合金的优选方案为:成分按重量百分比含Si 0.9^1.3%，Mg 1.4~1.8%, Cu 0.9~1.3%, Cr 0.05-0.25%, Zr 0.05-0.25%, Fe 0.35~0.60%, Ti〈0.04 %，余量为Al和杂质，抗拉强度50(T520MPa，屈服强度475~503MPa，延伸率≥10%。上述的两种超高强6000系铝合金中的杂质含量按重量百分比< 0.15%，并且Zn的含量按重量百分比< 0.015%。本专利技术的超高强6000系铝合金的制备方法按以下步骤进行: 1、按目标成分准备纯金属铝、纯金属镁、纯金属铜、Al-Si中间合金、Al-Ti中间合金、Al-Zr中间合金、铬添加剂、铁添加剂作为原料； 2、将纯金属铝、Al-Si中间合金熔炼，熔化后加入纯金属铜，加入或不加入Al-Ti中间合金，升温至74(T750°C，再加入Al-Zr中间合金、铬添加剂、铁添加剂和纯金属镁，搅拌均匀后升温至745~755°C ；3、对熔炼炉内的熔体使用氩气进行除气处理5~10min，处理完毕后在750±5°C静置l(T20min，再去除合金熔体表面的浮渣； 4、将去除浮渣的合金熔体进行半连续铸造，浇铸温度为745~755°C，获得铸锭； 5、将铸锭均匀化处理，在52(T550°C下保温12~24h，然后取出风冷至室温； 6、在温度40(T50(TC条件下，保温广2小时；然后进行热挤压变形，挤压比>15 ;出模后进行在线穿水，温度降至室温；获得挤压棒材； 7、将挤压棒材在53(T56(TC条件下保温f3h进行固溶处理，然后水淬至室温，再升温至16(T18(TC条件下保温扩32h进行人工时效处理，最后空冷至室温，获得超高强6000系铝合金棒材。上述方法中使用氩气进行除气处理是指采用炉底吹氩气进行精炼，当采用炉底吹氩气时，氩气的流量为l(T20L/min，控制气泡高出熔体液面2(T30mm。上述的Al-Si中间合金的成分按重量百分比含Si 18~25%，余量为Al和不可避免杂质；A1-Ti中间合金的成分按重量百分比含Ti 30~40%，余量为Al和不可避免杂质；铬添加剂的成分按重量百分比含Cr 70-80 %，其余为盐，不与Al反应，最终成为炉渣；Al_Zr中间合金的成分按重量百分比含Zr 3飞％，余量为Al和不可避免杂质；铁添加剂的成分按重量百分比含Fe 70^80 %，其余为盐，不与Al反应，最终成为炉渣。上述的按目标成分准备原料时，当超高强6000系铝合金中Si的重量含量为X时，Al-Si中间合金的成分按重量百分比含Si为z (z=18^25%),由于制备超高强6000系铝合金过程中Si无明显损失量， 可忽略，准备的Al-Si中间合金重量按x/z计算。上述的按目标成分准备原料时，当超高强6000系铝合金中Ti的重量含量为X时，Al-Ti中间合金的成分按重量百分比含Ti为z (ζ=30-40%)，由于制备超高强6000系铝合金过程中Ti无明显损失量，可忽略，准备的Al-Ti中间合金重量按χ/ζ计算。上述的按目标成分准备原料时，当超高强6000系铝合金中Cr的重量含量为χ时，铬添加剂的成分按重量百分比含Cr为ζ (ζ=70-80%)，由于制备超高强6000系铝合金过程中Cr的损失量为y (y=59TlO%)，准备的铬添加剂重量按x/计算。上述的按目标成分准备原料时，当超高强6000系铝合金中Zr的重量含量为χ时，Al-Zr中间合金的成分按重量百分比含Zr为ζ (ζ=3^5%),由于制备超高强6000系铝合金过程中Zr无明显损失量，可忽略，准备的Al-Zr中间合金重量按χ/ζ计算。上述的按目标成分准备原料时，当超高强6000系铝合金中Fe的重量含量为χ时，铁添加剂的成分按重量百分比含Fe为ζ (ζ=70-80%)，由于制备超高强6000系铝合金过程中Fe的损失量为y (y=59TlO%)，准备的铁添加剂重量按x/计算。热处理和挤压工艺均会对材料的强度、塑性以及成品率产生影响。经半连续铸造得到的铸锭必须经过均匀化退火才能使非平衡相充分溶解、消除微观偏析、提高成份的均匀性，以利于后续的热挤压变形；均匀化退火温度低于520°C时，不能充分均质，而超过550°C，容易产生过烧而使材料成为废品；同时，必须保证足够的均匀化时间，否则也不能充分均质。控制热挤压温度来获得所需的材料组织和性能。挤压温度过高，挤压制品中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超高强6000系铝合金，其特征在于：成分按重量百分比含Si?0.9~1.4%，Mg?1.4~1.8%，Cu?0.9~1.3%，Cr?0.05~0.25?%，Zr?0.05~0.25%，Fe?0.3~0.7%，Ti≤0.04%，余量为Al和杂质，抗拉强度500~520MPa，屈服强度465~503MPa，延伸率≥10%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒙毅，赵志浩，崔建忠，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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