[發(fā)明專利]一種細晶6061鋁合金棒料的制備方法

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• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112536332A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 陳微;谷艷飛;肖新華;徐紹勇;藺邵江
• 申請（專利權）人: 湖北理工學院
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02;B21C23/12;C22C21/08;C22F1/047;C22F1/05
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 劉寧

本發(fā)明公開了一種細晶6061鋁合金棒料的制備方法，屬于鋁合金加工技術領域，特別涉及一種制備細晶6061鋁合金棒料的熱擠壓工藝及方法。本發(fā)明利用雙向擠壓產生大塑性變形，抑制微觀缺陷，結合等通道擠壓的劇烈剪切變形，破碎晶粒，從而達到了細化晶粒的效果。本發(fā)明通用性強、操作簡單、生產成本低，能大大細化鋁合金鑄錠晶粒，提高鋁合金棒料制備質量。

技術領域

本發(fā)明屬于鋁合金加工技術領域，具體涉及一種細晶鋁合金棒料的成形制備方法。

背景技術

目前，可熱處理的形變鋁合金在加工成形領域的應用越來越多， 6061鋁合金具有良好的機械性能，是目前應用最廣的可熱處理形變鋁合金。6061鋁合金在進行熱成形后，極易在其制品中形成粗大的晶粒，是鋁合金鍛造產品中常見的缺陷，會導致鋁合金鍛件的力學性能降低，從而嚴重限制了6061鋁合金的高品質、高性能應用。隨著綠色制造、智能制造的興起，對從源頭上控制鋁合金產品的質量有了新的要求，因此設計一種結構簡單、通用性強的細晶鋁合金棒料的制備方法，有利于鋁合金產品高質量應用和發(fā)展。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種細晶6061鋁合金棒料的制備方法，能有效抑制晶粒生長，獲得均勻的細晶6061鋁合金棒料。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種特殊的擠壓模具，包括凸模和凹模，所述凸模為一對圓柱形凸模；凹模由兩個半模組成，凹模型腔分為雙向擠壓段型腔、Z形等通道轉角擠壓段型腔和定徑矯直段型腔；其中：所述雙向擠壓段型腔為圓柱形結構；Z形等通道轉角擠壓段型腔為兩段等通道角采用“Z”字形連接組合型腔；定徑矯直段型腔為圓形通道結構，其截面尺寸與Z形等通道轉角擠壓段型腔的截面尺寸相同。Z形等通道轉角擠壓段型腔中的兩段等徑通道相交的內角Φ都為90°，外角ψ選擇范圍為30°～45°。其中雙向擠壓型腔段的直徑D至少為Z形等通道轉角擠壓段型腔和定徑矯直段型腔直徑d的3 倍。

本發(fā)明包括以下步驟：

棒狀鋁錠制備：熔鑄高鈦6061鋁錠，鋁錠中含有如下質量百分比的物質：Mg：1.1％，Si：0.8％，Ti：0.15％，Cu：0.35％，Cr：0.25％， Zn：0.1％，F(xiàn)e：0.2％，余量為Al；

均勻化處理：在熱擠壓加工前需要對棒狀鋁錠進行均勻化處理；

準備：熱擠壓加工前清潔坯料表面和擠壓模具的型腔內壁，并在相應位置均勻涂抹擠壓潤滑劑。將特殊的擠壓模具裝配固定在壓力機上，一對圓柱形擠壓凸模分別固定在壓力機的兩個動力設備端，擠壓模具的加熱溫度為400℃～430℃，6061鋁合金棒料加熱到510℃～ 530℃。

熱擠壓：將加熱后6061鋁合金棒料的放置于擠壓模具的雙向擠壓段型腔中，轉移時間不超過10s。開動機器，一對圓柱形凸模的擠壓速度為10～20mm/s，當兩個凸模端面間距為等通道轉角擠壓段型腔的直徑d時，壓力機停止工作；

鋸切；打開凹模，取出坯料，切斷，保留定徑矯直段成形部分的棒料。

熱處理：將鋸切后保留棒料進行固溶處理，固溶溫度520℃，保溫2～3小時，冷卻轉移時間小于10s，時效溫度為150℃，時效時間8～10小時；

附圖說明：

圖1是特殊模具型腔的立體結構視圖。

圖2是特殊模具型腔的主視圖。

圖3是凸模結構示意圖

其中圖1中，1為半塊凹模，2為圓棒料，3為一對雙向擠壓圓柱形凸模。圖2中，a為雙向擠壓型段腔段，b為Z形等通道轉角擠壓段型腔，c為定徑矯直段型腔。

具體實施方式：

以下所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，但不局限于以下實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。