CN115572868B - 一种低性能、硬度6系铝合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低性能、硬度6系铝合金及其制备方法，按重量份计，包括以下组分：Si0.4‑0.5，Fe≤0.2，Cu≤0.05，Mn≤0.05，Mg0.5‑0.65，Zn≤0.05，Ti≤0.05，Cr≤0.02，杂质总量≤0.15，余量为Al。本发明的低性能、硬度6系铝合金的制备方法，通过合理的控制Mg2Si强化相占比，降低最终产品的性能及硬度；通过均匀化随炉冷却可以使晶界上强化相的扩散速度和过饱和固溶体的析出及扩散速度趋于平稳，从而达到消除偏析的作用，得到组织更加均匀、加工性能更高的铝合金铸锭；使6系铝合金的性能和硬度要求可以达到O状态要求，节省一道退火工序，降低成本，提高生产效率。最终材料抗拉强度可达100Mpa以下、屈服强度可达40Mpa以下，材料硬度可达HB30以下。

Description

一种低性能、硬度6系铝合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其是一种低性能、硬度6系铝合金及其制备方法。
背景技术
现在很多客户需要一些易加工、材质较软的铝合金用于产品后续加工，而此类合金通常需要进行退火热处理降低合金的强度及硬度，多一道工序增加额外的成本。
发明内容
本发明的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种低性能、硬度6系铝合金及其制备方法，使6系铝合金性能及硬度达到退火后产品的要求，从而实现降本增效的目的。
本发明采用的技术方案是：
一种低性能、硬度6系铝合金，其特征在于：按重量份计，包括以下组分：Si0.4-0.5，Fe≤0.2，Cu≤0.05，Mn≤0.05，Mg0.5-0.65，Zn≤0.05，Ti≤0.05，Cr≤0.02，杂质总量≤0.15，余量为Al。
一种低性能、硬度6系铝合金的制备方法，其中：包括以下步骤：
S1.熔化：将铝锭投入炉内升温至710～760℃熔化，得到熔液一；
S2.扒渣：将打渣剂均匀的洒入熔液并搅拌10-15min，并将铝液表面浮渣扒除，得到熔液二；
S3.配合金：将熔液二中加入硅合金和镁锭，并搅拌10-15min，得到熔液三；
S4.精炼静置：将熔液三中加入精炼剂并通入氩气进行精炼，并扒除液面浮渣，静置20-30min，得到熔液四；
S5.铸造：将熔液四中加入铝钛硼丝，除气并过滤，之后浇铸，得到铸锭，浇铸过程中加入铝钛硼丝对铸锭晶粒细化，过滤采用双层过滤，一块20寸30ppi和一块17寸50ppi陶瓷过滤板过滤，进一步净化熔体；
S6.均质化：将铸锭升温至565～580℃，保温7～9h，随炉冷却至260℃，再自然冷却，得到均质后铸锭；
S7.挤压：将挤压模具加热至465～485℃，并将铸锭加热至430～450℃进入挤压筒挤压至挤压模具，得到产品。
优选的是，所述的低性能、硬度6系铝合金的制备方法，其中：步骤S2中打渣剂的加入量为0.2-0.4公斤/吨铝。
优选的是，所述的低性能、硬度6系铝合金的制备方法，其中：步骤S4精炼的时间为20-40min。
优选的是，所述的低性能、硬度6系铝合金的制备方法，其中：步骤S4中精炼剂的用量为1-1.5公斤/吨铝。
优选的是，所述的低性能、硬度6系铝合金的制备方法，其中：步骤S5中铝钛硼丝的加入速度为75-85cm/min。
本发明的优点：
本发明的低性能、硬度6系铝合金的制备方法，通过合理的控制Mg2Si强化相占比，降低最终产品的性能及硬度；通过均匀化随炉冷却可以使晶界上强化相的扩散速度和过饱和固溶体的析出及扩散速度趋于平稳，从而达到消除偏析的作用，得到组织更加均匀、加工性能更高的铝合金铸锭；使6系铝合金的性能和硬度要求可以达到O状态要求，节省一道退火工序，降低成本，提高生产效率，最终材料抗拉强度可达100Mpa以下、屈服强度可达40Mpa以下，材料硬度可达HB30以下。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种低性能、硬度6系铝合金的制备方法，包括以下步骤：
S1.将铝锭投入炉内升温至710～760℃熔化，铝锭选用GB/T1196-2008标准中AL99.70牌号的铝锭,得到熔液一；
S2.将打渣剂均匀的洒入熔液并搅拌10-15min，打渣剂生产厂家为沧州东盛金属添加剂制造有限公司，打渣剂型号为ZS-AZ6，并将铝液表面浮渣扒除，得到熔液二；
S3.将熔液二中加入硅合金和镁锭，镁锭选用国家标准GB/T 3499-2003d镁锭，其中镁≥99.80％，并搅拌10-15min，得到熔液三；
S4.将熔液三中加入精炼剂并通入氩气进行精炼，氩气含量99.7％以上，精炼剂要求无氟无钠颗粒精炼剂，并扒除液面浮渣，静置20-30min，得到熔液四，精炼剂选用四川兰德高科技产业有限公司生产的粒状精炼剂，型号为ZS-AJ4K；
S5.将熔液四中加入铝钛硼丝，除气并过滤，过滤为双层过滤，过滤板包括一块20寸30ppi和一块17寸50ppi陶瓷过滤板，之后浇铸，得到铸锭；
S6.将铸锭升温至565～580℃，保温7～9h，随炉冷却至260℃，再自然冷却，得到均质后铸锭；
S7.将挤压模具加热至465～485℃，并将铸锭加热至430～450℃加入挤压筒挤压至挤压模具，挤压筒预热温度430±10℃，得到产品。
实施例1-3的铝合金的组分如表1，加工参数如表2。
表1实施例1-3的化学成分分析
表2实施例1-3的加工参数
将实施例1-3的铝合金铸锭挤压成型材，其热力学性能如表3。
表3各实施例的热力学性能
实施例 抗拉强度(MPa) 屈服强度(MPa) 延伸率(％) 硬度(HB)
实施例1 85 33 33 22
实施例2 88 35 33 24
实施例3 92 37 31 27
通过实施例1-3可以看出，当配方成分及工艺步骤符合此专利的前提下，产品的最终性能及硬度均可满足抗拉强度100Mpa以下、屈服强度40Mpa以下，材料硬度HB30以下，可以满足客户对产品易加工的要求。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种低性能、硬度6系铝合金的制备方法，其特征在于：低性能、硬度6系铝合金，按重量份计，包括以下组分：Si 0.4-0.5，Fe≤0.2，Cu≤0.05，Mn≤0.05，Mg 0.5-0.65，Zn≤0.05，Ti≤0.05，Cr≤0.02，杂质总量≤0.15，余量为Al；
制备方法包括以下步骤：
S1.将铝锭投入炉内升温至710～760℃熔化，得到熔液一；
S2.将打渣剂均匀的洒入熔液一并搅拌10-15min，并将铝液表面浮渣扒除，得到熔液二；
S3.将熔液二中加入硅合金和镁锭，并搅拌10-15min，得到熔液三；
S4.将熔液三中加入精炼剂并通入氩气进行精炼，并扒除液面浮渣，静置20-30min，得到熔液四；
S5.将熔液四中加入铝钛硼丝，除气并过滤，之后浇铸，得到铸锭；
S6.将铸锭升温至565～580℃，保温7～9h，随炉冷却至260℃，再自然冷却，得到均质后铸锭；
S7.将挤压模具加热至465～485℃，并将铸锭加热至430～450℃加入挤压筒挤压至挤压模具，得到产品。
2.如权利要求1所述的低性能、硬度6系铝合金的制备方法，其特征在于：步骤S2中打渣剂的加入量为0.2-0.4公斤/吨铝。
3.如权利要求1所述的低性能、硬度6系铝合金的制备方法，其特征在于：步骤S4精炼的时间为20-40min。
4.如权利要求1所述的低性能、硬度6系铝合金的制备方法，其特征在于：步骤S4中精炼剂的用量为1-1.5公斤/吨铝。
5.如权利要求1所述的低性能、硬度6系铝合金的制备方法，其特征在于：步骤S5中铝钛硼丝的加入速度为75-85cm/min。
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