[發明專利]6061合金以及制備方法

在審

• 申請號: 201410746004.4
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN104404319A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 曾九生;張成斌
• 申請（專利權）人: 西南鋁業（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及合金領域，更具體地說，涉及一種6061合金以及制備方法。

背景技術

6061鋁合金屬于Al-Mg-Si系列合金，是經熱處理預拉伸工藝生產的高品質鋁合金產品，其強度中等，并具有良好的機械加工性能、優良的焊接特點及電鍍性、良好的抗腐蝕性、高韌性及加工后不變形、材料致密無缺陷及易于拋光、上色膜容易、氧化效果極佳等特點。廣泛應用于制造飛機、輪船、汽車以及家具上的高要求的復雜管、棒、型材。

現有技術中，在生產該合金時其低倍組織會出現嚴重的、深度為5～10mm的粗晶環。粗晶環是擠壓制品周邊上形成的環狀粗大晶粒區域，是擠壓制品的一種組織缺陷。粗晶環中的晶粒尺寸可超過原始晶粒尺寸的10～100倍，達到800～1500btm。它引起制品力學性能降低，抗疲勞性能比中心區低，淬火后以及用帶有這種缺陷的坯料鍛造時，常在粗晶區產生裂紋。具有這種缺陷的鋁型材在拉伸矯直時，表面變得粗糙，在陽極氧化后出現花斑、表面不美觀。

2012年我公司通過改進淬火工藝解決了直徑小于55mm棒材的粗晶環的問題，在直徑大于55mm的棒材的粗晶環的問題還有待解決。目前還沒有針對上述問題的通用性方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種6061合金以及制備方法，使得制品的粗晶環控制在3mm以下。

本發明提供了一種6061合金，包括：

余量的Al。

優選的，所述Fe的含量為0.52wt％～0.68wt％。

優選的，所述Fe的含量為0.54wt％～0.66wt％。

優選的，所述Fe的含量為0.56wt％～0.64wt％。

優選的，所述Cr的含量為0.27wt％～0.33wt％。

優選的，所述Cr的含量為0.28wt％～0.32wt％。

優選的，所述Cr的含量為0.29wt％～0.31wt％。

優選的，所述Cu的含量為0.26wt％～0.38wt％。

優選的，所述6061合金的粗晶環為3mm以下。

本發明提供了一種如上述權利要求所述的6061合金的制備方法，包括：

將Si源、Fe源、Cu源、Mn源、Mg源、Cr源、Zn源、Ti源和Al源經過熔煉、鑄造、鑄錠加熱、擠壓、淬火、人工時效得到6061合金。

與現有技術相比，本發明提供了一種6061合金，包括：Si?0.4wt％～0.8wt％；Fe?0.5wt％～0.7wt％；Cu?0.25wt％～0.4wt％；Mn?0wt％～0.15wt％；Mg?0.8wt％～1.2wt％；Cr?0.25wt％～0.35wt％；Zn?0.2wt％～5wt％；Ti?0.1wt％～5wt％；余量的Al。本發明中的6061合金以Mg、Si、Cu為主要合金元素，為強化相，起固溶效果。通過本發明所述的Mg、Si的含量，使得該合金在淬火時效時抗拉強度提高、伸長率降低。合金中Cu的含量使得合金的塑性增加、抑制擠壓效應，降低合金加工的各向異性。本發明通過上述Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti和Al的特定含量和組成的配比，使得本發明合金制品的粗晶環控制在3mm以下，并且成本較低。

具體實施方式

本發明提供了一種6061合金，包括：

余量的Al。

本發明的6061合金包括Si?0.4wt％～0.8wt％，優選為0.38wt％～0.78wt％。本發明的6061合金包括Mg?0.8wt％～1.2wt％；優選為0.82wt％～1.1wt％。通過本發明所述的Mg、Si的含量，使得該合金在淬火時效狀態(T6)的抗拉強度提高、伸長率降低。

本發明的6016合金包括Cu?0.25wt％～0.4wt％，優選為0.26wt％～0.38wt％。本發明中的6061合金以Mg、Si、Cu為主要合金元素，為強化相，起固溶效果。合金中Cu的含量使得合金的塑性增加、增加了熱處理強化效果、抑制擠壓效應，降低合金加工的各向異性。

本發明的6016合金包括Fe?0.5wt％～0.7wt％；優選為0.52wt％～0.68wt％，更優選為0.54wt％～0.66wt％，最優選為0.56wt％～0.64wt％。本發明通過研究發現，Fe的含量超過本發明所述范圍時，會生成不溶的AlMnFeSi相，降低制品的強度、塑性和耐腐蝕性能。