[發明專利]一種中等強度易擠壓5系鋁合金鑄錠

在審

• 申請號: 202110561972.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113278827A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 周晶哲;林廷鑑;劉才興;譚興元;向耀
• 申請（專利權）人: 廣東澳美鋁業有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C21/08;C22F1/047;B22D7/00
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙) 44307
• 代理人: 龍孟華

本發明公開一種中等強度易擠壓5系鋁合金鑄錠，主要通過以下步驟制得：1）按照如下重量百分比配制鋁合金原料：Si:≤0.1%，Fe:≤0.15%，Cu:≤0.05%，Mn：0.8%~0.9%，Mg：3.5%～3.8%，Cr：0.15%～0.20%，Zr：0.08%～0.13%，Zn：≤0.15%，Ti：≤0.015%，單個雜質≤0.05%，雜質合計≤0.15%，余量為Al；2）將配制好的鋁合金原料加入熔煉爐中熔解為鋁液，再鑄造為鋁合金鑄錠；3）將熔鑄后的鋁合金鑄錠轉入均質爐內進行均質處理，均質處理后冷卻。經實際生產驗證，本發明生產的5系鋁合金鑄錠（鋁棒）在進行擠壓時，同樣工藝條件下變形抗力較5383合金降低10%~15%，擠壓速度提升30%~50%。

技術領域

本發明涉及一種5系鋁合金的熱處理生產技術領域，尤其涉及一種中等強度易擠壓5系鋁合金鑄錠的制備工藝。

背景技術

因為鋁合金具備重量輕（鋼鐵的1/3）、不生銹不易腐蝕、易回收使用的特點，同時鋁可以通過加工硬化或者熱處理提高強度，從而實現高的強度-重量比；鋁合金加工性能好，適合于鑄造、擠壓、沖壓、鍛造和機械加工等不同的生產工藝；鋁合金也可以添加不同合金元素及通過熱處理工藝，獲得不同程度的強化；鋁合金表面易于形成致密的氧化膜而耐蝕性能良好；鋁合金還具有良好的導電性和導熱性，且無磁性等特點；另外，鋁合金具有非常優秀的可回收再生性。所以鋁合金材料在船舶與交通輕量化的制造應用中開始逐步壯大發展。

其中5系Al-Mg合金因為耐腐蝕性優良，且耐熱性好，焊接性優良，塑性優良，同時具備中等強度，適合焊接、折彎、鍛壓等加工，在船舶、海事工程、特種工程的應用領域使用廣泛。

但是5系鋁合金因為內部固溶Mg含量高，在擠壓過程中合金變形抗力大，導致成型困難，特別是Mg含量較高的中高強度5系合金，即使可以進行擠壓生產，其生產效率與成材率均明顯偏低，生產成本過高導致無法工業化批量生產應用。

因此通過成份及熱處理工藝開發優化，在保證合金強度、塑性、焊接性能等各項性能合格的情況下，提升5系鋁合金的熱擠壓效率是鋁合金應用拓展的重要部分。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁棒擠壓是變形抗力更低、擠壓速度顯著提升的中等強度易擠壓5系鋁合金鑄錠的制備工藝。

為達到以上目的，本發明采用如下技術方案。

一種中等強度易擠壓5系鋁合金鑄錠，其特征在于，主要通過以下步驟制得：1）按照如下重量百分比配制鋁合金原料：Si:≤0.1%，Fe:≤0.15%，Cu:≤0.05%，Mn：0.8%~0.9%，Mg：3.5%～3.8%，Cr：0.15%～0.20%，Zr：0.08%～0.13%，Zn：≤0.15%，Ti：≤0.015%，單個雜質≤0.05%，雜質合計≤0.15%，余量為Al；2）將配制好的鋁合金原料加入熔煉爐中熔解為鋁液，并經攪拌、精煉除氣、過濾步驟后，鑄造為鋁合金鑄錠；3）將熔鑄后的鋁合金鑄錠轉入均質爐內，先使用3~5℃/min的加溫速度加熱至430℃~450℃，保溫8h~10h，再使用3~5℃/min的加溫速度加熱至500℃~520℃，保溫20h~24h，均質處理后冷卻。

更為優選的是，在步驟1）中，按照如下重量百分比配制鋁合金原料：Si:≤0.1%，Fe:≤0.15%，Cu:≤0.05%，Mn：0.85%，Mg：3.6%，Cr：0.18%，Zr：0.10%，Zn：≤0.15%，Ti：≤0.015%，單個雜質≤0.05%，雜質合計≤0.15%，余量為Al。

更為優選的是，在步驟1）中，攪拌使用的是電磁攪拌設備；當然，在一些實施方式中，根據實際需要的不同，還可以采用其他現有的或將來能夠實現的一些攪拌設備代替電磁攪拌設備。

更為優選的是，在步驟1）中，精煉除氣的方式為使用精煉劑進行精煉除氣。當然，在一些實施方式中，根據實際需要的不同，還可以采用其他現有的或將來能夠實現的一些精煉除氣方式代替精煉劑進行精煉除氣。