[發明專利]一種Al-Mg-Si-Mn合金擠壓棒材及其制造方法

有效

• 申請號: 201810199038.4
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108559886B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 趙茂密;馮恩浪;姜小龍;零妙然;何宇棋;秦頤鳴;毛一帆
• 申請（專利權）人: 廣西平果百礦高新鋁業有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C21/08;C22F1/05
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 韋莎

本發明公開了一種Al?Mg?Si?Mn合金擠壓棒材及其制造方法，屬于鋁合金材料技術領域。本發明的棒材的組分及質量百分比如下：Mg：0.50?1.1％，Si：0.6?1.2％，Mn：0.40?0.6％；以及含有下述一種或一種以上的元素：Fe≤0.10％、Cr≤0.05％、Zn≤0.15％、Cu≤0.05％、Ag≤0.10％、Ti≤0.05％、V≤0.05％；其他雜質單個≤0.05％，總雜質含量≤0.10％；Al：余量。本發明通過控制合金成分范圍以及生產過程的工藝參數，通過對在線駐波淬火過程的控制及三級時效過程的控制，能夠同時提高大規格擠壓棒材的強度和導電性能。

技術領域

本發明屬于鋁合金材料技術領域，具體涉及一種Al-Mg-Si-Mn合金擠壓棒材及其制造方法。

背景技術

目前工業化生產的大規格鋁合金擠壓棒材擠壓方法，包括以下步驟：a、鑄錠加熱；b、模具加熱；c、擠壓筒加熱；d、擠壓生產；e、在線冷卻；f、在線中斷；g、離線淬火；h、拉伸矯直；i、成品鋸切；j、尺寸以及形位檢測；k、裝框；l、人工時效；m、性能檢測；n、包裝入庫。現有擠壓工藝的技術缺點主要有以下方面：(1)化學成分、擠壓溫度和速度相互間協調控制不好，無法保證擠壓棒材的強度和導電性能，產品性能均勻性和穩定性差；(2)在線噴淋或水槽淬火冷卻能力小、均勻性差，無法保證產品的強度和導電性能，只能采用離線淬火，生產效率低、成本高、磕碰傷嚴重；(3)采用單級時效工藝，無法同時滿足高強度和高導電性的要求，只能犧牲其中一個，強度高時導電性差，導電性高時強度低。

與其它鋁合金相比，Al-Mg-Si-Mn鋁合金強度高、導電性能優良，已被廣泛應用于電子設備、機械零部件等領域。但該合金淬火敏感性高，對擠壓溫度、擠壓速度、淬火參數、時效參數等過程控制要求嚴格，普通的在線噴淋或水槽淬火的冷卻速度和淬火均勻性差，致使擠壓棒材強度和導電性能較差并且不均勻，特別是直徑>150mm的大規格棒材的在線淬火問題更突出，只能通過離線淬火進行生產，生產效率大大降低、生產成本高、磕碰傷嚴重，無法滿足產品的高強度和高導電性要求。另外，Al-Mg-Si-Mn鋁合金棒材的強度和導電性是相互矛盾的兩個產品特性，現有的普通時效工藝，在保證產品強度高時導電性差、導電性高時強度低，無法兩者兼顧。

發明內容

本發明是為了解決以上傳統擠壓工藝的不足而開發的，提出一種大規格、高強度、高導電性鋁合金擠壓棒材及其制造方法，通過控制合金成分范圍以及生產過程的工藝參數，能夠同時提高大規格擠壓棒材的強度和導電性能。

為實現上述目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種Al-Mg-Si-Mn合金擠壓棒材，組分及質量百分比如下：

Mg：0.50-1.1％，Si：0.6-1.2％，Mn：0.40-0.6％；以及含有下述一種或一種以上的元素：Fe≤0.10％、Cr≤0.05％、Zn≤0.15％、Cu≤0.05％、Ag≤0.10％、Ti≤0.05％、V≤0.05％；其他雜質單個≤0.05％，總雜質含量≤0.10％；Al：余量。

進一步的，所述棒材的直徑范圍為

進一步的，所述棒材的直徑范圍為

上述Al-Mg-Si-Mn合金擠壓棒材的制造方法，包括如下步驟：

S1、鑄錠加熱：鑄錠長度為600mm～2000mm，采用梯度加熱的方法使鑄錠頭尾溫差為10～50℃，鑄錠在加熱爐中的加熱溫度控制在450～540℃；

S2、模具加熱：模具在加熱爐中加熱，溫度為420～500℃，保溫3～30h；

S3、擠壓筒加熱：擠壓筒溫度控制在320～480℃；

S4、擠壓生產：鑄錠、模具加熱完成，擠壓筒溫度到達后上模進行擠壓，擠壓速度控制在2.0～8.0m/min；