CN114921698B - 一种低粗晶环的铝合金型材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低粗晶环的铝合金型材及其制备方法；低粗晶环的铝合金型材，按重量百分数计，组分包括：0.62％‑0.68％硅、0.81％‑1.13％锰、1.37％‑1.46％镁、0.73％‑0.91％铁、0.17％‑0.35％铬、0.11％‑0.21％钛、0.07％‑0.13％铜、0.12％‑0.27％锌、0.08％‑0.15％锡、0.1％‑0.25％钒、0.09％‑0.18％钡以及余量铝；本发明的铝合金型材通过优选合适的金属原料，一方面使得铝合金型材的切削加工性能得到提升，另一方面抑制了铝合金型材在挤压过程中产生的晶粒长大现象；本发明的制备方法与原料配合，减少了铝型材在挤压过程中产生的粗晶环，提高了铝型材的品质。

Description

一种低粗晶环的铝合金型材及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种低粗晶环的铝合金型材及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展及应用市场的拓宽，铝合金制品的品质要求越来越高；很多的铝合金挤压制品经热处理后，制品的周边会形成一层粗大的再结晶晶粒环，且粗晶区和细晶区有着明显的界限。粗晶环是铝合金挤压制品中的主要缺陷之一，当断面形成相当大部分的粗晶环区域时，材料的力学性能、疲劳强度显著降低，而在对制品进行一些表面处理(氧化银白等)时，制品表面会出现线纹和花斑，影响装饰效果。
因此，亟需一种低粗晶环的铝合金型材及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种低粗晶环的铝合金型材及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
本发明的第一方面是提供一种低粗晶环的铝合金型材，按重量百分数计，组分包括：硅0.62％-0.68％、锰0.81％-1.13％、镁1.37％-1.46％、铁0.73％-0.91％、铬0.17％-0.35％、钛0.11％-0.21％、铜0.07％-0.13％、锌0.12％-0.27％、锡0.08％-0.15％、钒0.1％-0.25％、钡0.09％-0.18％以及铝余量。
优选地，按重量百分数计，组分包括：硅0.64％-0.66％、锰0.92％-1.01％、镁1.41％-1.43％、铁0.81％-0.87％、铬0.25％-0.31％、钛0.17％-0.19、铜0.09％-0.11％、锌0.19％-0.22％、锡0.1％-0.12％、钒0.17％-0.21％、钡0.12％-0.16％以及铝余量。
更优选地，按重量百分数计，组分包括：硅0.65％、锰0.98％、镁1.42％、铁0.85％、铬0.29％、钛0.18％、铜0.1％、锌0.2％、锡0.11％、钒0.19％、钡0.14％以及铝余量。
本发明的第二方面是提供一种上述铝合金型材的制备方法，步骤包括：
按重量百分数称取硅0.62％-0.68％、锰0.81％-1.13％、镁1.37％-1.46％、铁0.73％-0.91％、铬0.17％-0.35％、钛0.11％-0.21％、铜0.07％-0.13％、锌0.12％-0.27％、锡0.08％-0.15％、钒0.1％-0.25％、钡0.09％-0.18％以及铝余量；将上述原料置于熔炼炉中熔炼并铸造成铸块；依次对所述铸块进行双极均匀化处理、挤压成型、淬火以及时效处理后，即得所述铝合金型材。
优选地，所述熔炼的温度为750℃-760℃。
优选地，所述双极均匀化处理的步骤包括：先以40℃/min-50℃/min的速度升温至430℃-440℃保温7-8小时，再以60℃/min-70℃/min的速度升温至485℃-495℃保温16-20小时。
优选地，所述挤压成型的挤压温度为440℃-460℃，挤压速度为0.5m/min-0.7m/min。
优选地，所述淬火的温度为400℃-420℃。
优选地，所述时效处理为先以220℃-230℃的温度保温4-5小时，再自然冷却至室温。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明的铝合金型材通过优选合适的金属原料，一方面使得铝合金型材的切削加工性能得到提升，另一方面抑制了铝合金型材在挤压过程中产生的晶粒长大现象；本发明的制备方法与原料配合，减少了铝型材在挤压过程中产生的粗晶环，提高了铝型材的品质。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
本实施例提供一种铝合金型材的制备方法，步骤包括：
按重量百分数称取硅0.65％、锰0.98％、镁1.42％、铁0.85％、铬0.29％、钛0.18％、铜0.1％、锌0.2％、锡0.11％、钒0.19％、钡0.14％以及铝余量；将上述原料置于755℃的熔炼炉中熔炼并铸造成铸块；依次对所述铸块进行双极均匀化处理、挤压成型、淬火以及时效处理后，即得所述铝合金型材；
所述双极均匀化处理的步骤包括：先以45℃/min的速度升温至435℃保温7.4小时，再以65℃/min的速度升温至490℃保温18小时；
所述挤压成型的挤压温度为450℃，挤压速度为0.6m/min；
所述淬火的温度为410℃；
所述时效处理为先以225℃的温度保温4.6小时，再自然冷却至室温。
实施例2
按重量百分数称取硅0.62％、锰0.81％、镁1.37％、铁0.73％、铬0.17％、钛0.11％、铜0.07％、锌0.12％、锡0.08％、钒0.1％、钡0.09％以及铝余量；将上述原料置于750℃的熔炼炉中熔炼并铸造成铸块；依次对所述铸块进行双极均匀化处理、挤压成型、淬火以及时效处理后，即得所述铝合金型材；
所述双极均匀化处理的步骤包括：先以40℃/min的速度升温至430℃保温7小时，再以60℃/min的速度升温至485℃保温16小时；
所述挤压成型的挤压温度为440℃，挤压速度为0.5m/min；
所述淬火的温度为400℃；
所述时效处理为先以220℃的温度保温4小时，再自然冷却至室温。
实施例3
按重量百分数称取硅0.68％、锰1.13％、镁1.46％、铁0.91％、铬0.35％、钛0.21％、铜0.13％、锌0.27％、锡0.15％、钒0.25％、钡0.18％以及铝余量；将上述原料置于769℃的熔炼炉中熔炼并铸造成铸块；依次对所述铸块进行双极均匀化处理、挤压成型、淬火以及时效处理后，即得所述铝合金型材；
所述双极均匀化处理的步骤包括：先以50℃/min的速度升温至440℃保温8小时，再以70℃/min的速度升温至495℃保温20小时；
所述挤压成型的挤压温度为460℃，挤压速度为0.7m/min；
所述淬火的温度为420℃；
所述时效处理为先以230℃的温度保温5小时，再自然冷却至室温。
对比例
本对比例提供了一种铝合金型材的制备方法，步骤包括：
按重量百分数称取硅0.52％、铁0.15％、铜0.01％、锰0.15％、镁0.54％、铬0.14％、锌0.01％、钛0.02％以及铝余量；将上述原料置于熔炼炉中熔炼、铸造成铝棒；将铝棒进行均匀化处理，控制温度在510℃，保温10h，用常温水冷却5min后再炉内强风冷却，得到均匀化后的铝棒；以0.7mm/s的速度进行挤压，控制挤压比在10-20之间，得到铝型材；在铝型材挤压成型过程中，利用在线热淬火设备，对高温热挤压型材进行水冷淬火冷却；在220℃下进行时效3h，时效完成后，采用强风冷却至80℃以下，自然冷却至室温即可。
检测实施例
对实施例1-3以及对比例进行性能测试，结果如下表所示：
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
抗拉强度MPa 297 286 293 263
屈服强度MPa 275 271 269 251
延伸率％ 9.6 9.1 9.4 9.1
粗晶环深度mm 1.7 2.3 1.9 3.2
综上所述，本发明的铝合金型材通过优选合适的金属原料，一方面使得铝合金型材的切削加工性能得到提升，另一方面抑制了铝合金型材在挤压过程中产生的晶粒长大现象；本发明的制备方法与原料配合，减少了铝型材在挤压过程中产生的粗晶环，提高了铝型材的品质。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种低粗晶环的铝合金型材的制备方法，其特征在于，步骤包括：
按重量百分数称取硅0.64％-0.66％、锰0.92％-1.01％、镁1.41％-1.43％、铁0.81％-0.87％、铬0.25％-0.31％、钛0.17％-0.19％、铜0.09％-0.11％、锌0.19％-0.22％、锡0.1％-0.12％、钒0.19％-0.21％、钡0.14％-0.16％以及铝余量；将上述原料置于熔炼炉中熔炼并铸造成铸块；依次对所述铸块进行双级均匀化处理、挤压成型、淬火以及时效处理后，即得所述铝合金型材；所述熔炼的温度为750℃-760℃；其中，所述双级均匀化处理的步骤包括：先以40℃/min-50℃/min的速度升温至430℃-440℃保温7-8小时，再以60℃/min-70℃/min的速度升温至485℃-495℃保温16-20小时；所述挤压成型的挤压温度为440℃-460℃，挤压速度为0.5m/min-0.7m/min；所述淬火的温度为400℃-420℃；所述时效处理为先以220℃-230℃的温度保温4-5小时，再自然冷却至室温。
2.一种如权利要求1所述的制备方法制备而成的铝合金型材，其特征在于，按重量百分数计，组分包括：硅0.64％-0.66％、锰0.92％-1.01％、镁1.41％-1.43％、铁0.81％-0.87％、铬0.25％-0.31％、钛0.17％-0.19％、铜0.09％-0.11％、锌0.19％-0.22％、锡0.1％-0.12％、钒0.19％-0.21％、钡0.14％-0.16％以及铝余量。
3.根据权利要求2所述的铝合金型材，其特征在于，按重量百分数计，组分包括：硅0.65％、锰0.98％、镁1.42％、铁0.85％、铬0.29％、钛0.18％、铜0.1％、锌0.2％、锡0.11％、钒0.19％、钡0.14％以及铝余量。
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