[發明專利]一種高強低屈強比6系鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202011209888.1
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112430766B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 黃禎榮;黃鐵明;馮永平;池海濤;劉金霞;張建雷
• 申請（專利權）人: 福建祥鑫股份有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/043;B21C23/00;B21C29/00;B21C29/04;B21C31/00;B21D22/20
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 范威

本發明公開了一種高強低屈強比6系鋁合金及其制備方法，其組分及質量百分比為：Si1.31?1.4％，Fe0.01～0.45％，Cu0.1?0.2％，Mn0.7?0.85％，Mg0.7?1.0％，Ti0.15％～0.2％，Re≤0.12％，其余為Al。其中，Mg+Si+Mn含量為2.87％?3.1％，Re為Sc和Er其中一種或者兩種的組合。制備方法包括以下步驟：1)合金熔煉及鑄造；2)均勻化處理；3)擠壓機在線淬火；4)時效熱處理。本發明制備的鋁合金強度高，屈強比低，提高了現有6系合金的安全性與可靠性。

技術領域

本發明涉及6系鋁合金領域，具體涉及一種高強低屈強比6系鋁合金及其制備方法。

背景技術

6系鋁合金因其良好的綜合性能，應用的領域越來越寬，對其材料的性能要求也越來越高，然而絕大多數6系鋁合金的屈強比較高。因此，6系鋁合金結構件在達到屈服強度發生變形時，材料很快就失效，造成鋁合金構件的安全性和可靠性降低。

本技術方案主要針對于目前6系鋁合金的發展瓶頸，開發出一種既能提高6系鋁合金強度又可以降低合金屈強比的方法。

發明內容

針對6系鋁合金存在的不足，本發明提供一種高強低屈強比6系鋁合金及其制備方法，本發明首先通過優化合金中Si、Mn和Mg元素的含量范圍對6系鋁合金成分進行優化設計，其次通過合金制備過程中工藝參數的精確控制和熱處理工藝的配合，有效發揮了合金的形變強化作用，實現了一種高強低屈強比6系鋁合金及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高強低屈強比6系鋁合金，所述鋁合金的組分及質量百分比為：Si:1.31-1.4%，Fe:0.01～0.45％，Cu:0.1-0.2%，Mn:0.7-0.85%，Mg:0.7-1.0％，Ti:0.15％～0.2％，Re≤0.12％，其余為Al，所述Mg+Si+Mn含量為2.87%-3.1%，所述Re為Sc和Er其中一種或者兩種的組合。

優選的，所述高強低屈強比6系鋁合金的組分及質量百分比為：Si:1.32%，Fe:0.45％，Cu:0.11%，Mn:0.85%，Mg:0.7％，Ti:0.15％，其余為Al。

優選的，所述高強低屈強比6系鋁合金的組分及質量百分比為：Si:1.35%，Fe:0.35％，Cu:0.11%，Mn:0.8%，Mg:0.85％，Ti:0.15％，Sc:0.08%，其余為Al。

優選的，所述高強低屈強比6系鋁合金的組分及質量百分比為：Si:1.4%，Fe:0.25％，Cu:0.11%，Mn:0.7%，Mg:1.0％，Ti:0.2％，Sc:0.04%，Er:0.08%，其余為Al。

一種如上所述的高強低屈強比6系鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

1) 根據鋁合金各組分質量百分比進行配料，將爐溫設定為850℃-890℃，依次加入重熔鋁錠、鋁錳、鋁鐵及鋁硅中間合金，待上述全部融化后保溫一段時間，加入鎂錠和鋁稀土中間合金；當溫度至810℃～820℃時，攪拌后取樣并調整成分；成分合格后，將爐料升溫至825℃～835℃，加入精煉劑，并通入保護氣氛進行除氣除渣5min～250min；靜置30-45min后，將所得合金液導入至鑄盤，導入鑄盤過程中加入Al-Ti-B細化劑，控制鑄造速度為85mm/min～95mm/min，澆注成錠，得到鑄錠A。

2）步驟1)中所得鑄錠A置于均勻化熱處理爐中進行均勻化處理，均勻化處理工藝參數為555℃~575℃，保溫18 h -36h；保溫過程結束后強風冷卻，冷卻速率200℃/h -300℃/h；溫度降低至235℃-265℃區間時，空冷至室溫，得到鑄錠B。