[發明專利]一種鋁合金棒材端面粗晶控制方法

有效

• 申請號: 202011271954.8
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112501479B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 何強;王睿;遠繼才;李延軍;董軍賀;韓啟強;付學丹;王志永;趙明然;王志博;劉勇凱;關明政
• 申請（專利權）人: 遼寧忠旺集團有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/02;C22F1/043;C21D1/18;C21D9/08;C21D9/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 陰知見

本發明屬于鋁合金擠壓領域，涉及一種鋁合金棒材端面粗晶控制方法，鋁合金原料成分：Zn：0.05～0.10％、Mg：0.5～0.7％、Cu：0.05～0.10％、Mn：0.4～0.5％、Cr：0.05～0.10％、Ti≤0.05％、B≤0.05％、Si：1.0～1.1％、Fe≤0.2％，單個雜質≤0.05％，合計≤0.15％，余量為Al，通過增加擠壓過程中的料樣去變形區工序及控制料樣在線鋸切變形長度等方法控制低倍料樣由于鋸切變形而導致的端面淬火粗晶缺陷，通過對棒材端面粗晶的控制有效的減少了產品由于低倍缺陷而導致的產品報廢，首檢合格率的提升避免了料樣二次淬火的資源浪費及人力浪費，同時在給新的產品開發過程中確保了先期試制成功率。

技術領域

本發明屬于鋁合金擠壓領域，涉及一種鋁合金棒材端面粗晶控制方法。

背景技術

鋁合金汽車用鍛造棒在擠壓生產過程中，產品的粗晶情況是通過低倍料樣淬火后檢測結果來判斷，低倍存在粗晶則產品需要改短成品定尺進行二次取樣、淬火、檢測，如果二次淬火后低倍料樣上依然不合格則判定該支成品報廢。

汽車鍛造棒由于其鍛造后被加工成汽車控制臂，汽車控制臂的質量直接影響汽車整理的安全性能，屬于安全部件，所以客戶對于產品低倍質量的要求非常高，不僅從斷面粗晶控制要求淬火后≤0.3mm，并且還通過增加檢測頻次來控制產品質量得以保證，每擠壓一支鋁合金棒材，低倍切取要求產品的頭端、尾端取兩支相鄰的50mm長度的低倍料樣進行后期淬火檢驗，這樣每一根產品的低倍的檢驗頻次為200％，如果低倍首次檢驗頭端或是尾端的兩個料樣有一個不合格，則需要對產品相同位置進行再次切取兩個低倍料樣進行淬火、檢測，如果二次切取料樣還是不能合格則對應的該支成品必須切廢處理。

目前我廠在生產汽車鍛造棒產品時，新開發的產品成品率往往比較低，并且由于低倍粗晶導致的產品報廢、淬火次數、低倍加工次數都成倍增長，所以正常的鑄錠擠壓、低倍取樣、低倍送檢、低倍淬火、低倍車削、粗晶檢測等方法已經不能很好滿足產品的順利開發生產。產品在二次低倍取樣過程中，產品表面會由于頻繁的挪動而導致表面劃傷，這樣劃傷又會增加新的廢品率，而低倍多次的送檢、低倍的淬火、低倍的檢驗等環節則需要大量的人力物力，低倍淬火每爐需要3h小時左右進行離線淬火固溶處理，低倍料樣的加工則需要機加人員的大量設備、人力等資源的反復消耗。此外圓盤鋸切線速度高，對棒徑較小的棒材加工變形區域影響較長，發生微變形的料樣在后期經過高溫≥560℃的淬火后會發生靜態再結晶缺陷，再結晶集中在料樣端面的邊緣區域，表現形式為細碎的表面粗晶，這種粗晶形式不能夠滿足粗晶環≤0.3mm的技術要求。

發明內容

有鑒于此，本發明為了解決現有加工工藝制備的鋁合金鑄造棒，端面淬火粗晶缺陷嚴重，導致產品檢測成本高且產品廢品率高的問題，提供一種鋁合金棒材端面粗晶控制方法。

為達到上述目的，本發明提供一種鋁合金棒材端面粗晶控制方法，包括如下步驟：

A、配料：按照如下重量份數比配制鋁合金原料：Zn：0.05～0.10％、Mg：0.5～0.7％、Cu：0.05～0.10％、Mn：0.4～0.5％、Cr：0.05～0.10％、Ti≤0.05％、B≤0.05％、Si：1.0～1.1％、Fe≤0.2％，單個雜質≤0.05％，合計≤0.15％，余量為Al；

B、熔鑄：將配制好的鋁合金原料加入到熔煉爐中均勻混合后熔煉為液態鋁合金，經過靜置、精煉、扒渣、在線除氣、過濾工序后，將液態鋁合金熔鑄為鋁合金鑄錠；

C、均勻化：將熔鑄后的鋁合金鑄錠進行雙級均勻化處理消除鋁合金鑄錠中的晶粒偏析，其中雙級均勻化制度為在450±5℃保溫20h后在420±5℃保溫14h；

D、擠壓：將雙級均勻化后的鋁合金鑄錠置于擠壓機模具中均勻擠壓，得到尺寸及形位公差符合標準要求的鋁合金管材，其中擠壓筒的加熱溫度為435～445℃，擠壓機擠壓速度為1.5～2.5m/min，鋁合金鑄錠采用分段梯度式加熱，鋁合金鑄錠頭部溫度為490～500℃，中部溫度為460～470℃，尾部溫度為445～455℃；