一種6061變形鋁合金及其生產工藝的製作方法
2023-05-11 19:07:51
專利名稱：一種6061變形鋁合金及其生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種6061變形鋁合金及其生產工藝，屬於有色金屬加工技術領域。
背景技術：
6061鋁合金屬熱處理可強化合金，具有良好的可成型性、可焊接性、可機加工性能，同時具有中等強度，在退火後仍能維持較好的操作性。已廣泛應用與航天固定裝置、電器固定裝置、通訊領域、自動化機械零件、精密加工、模具製造、電子及精密儀器、SMT、PC板焊錫載具等等。6061 (LD30)為Al-Mg-Si系鍛鋁，鎂、矽含量比6063 (LD31)的稍高，並含有少量銅，因而強度高於LD31。又加入少量鉻以抵消銅對耐蝕性的不良影響。合金中合金元素的增加雖然帶來了合金強度的提高，但不可避免的降低了合金的加工性能，降低了生產效率，提高了成本，故對6061鋁合金的合金成分進行優化設計是生產優質鋁合金的重要一環。當前競爭激烈的建築材料以及結構工業和交通運輸業生產的鋁合金擠壓件的生產，必須符合日益增長的嚴格的工程性能的要求，鋁合金加工企業必須了解在製造過程中擠壓件的工程性能可能產生的變化。生產廠必須充分地認識到，生產的鋁合金擠壓件成本要儘量低，並且可便宜地進行加工，同時，產品必須具有所要求的冶金學特性，這些特性保證產品能符合工程技術條件的要求。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種通過在6061鋁合金進行熔化時，添加Al-稀土中間合金來提高鋁合金的擠壓性能，同時嚴格控制S1、Mg、Cu和Cr元素的含量，提高了合金的熱加工性能的6061變形鋁合金及其生產工藝。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種6061變形鋁合金，在6061鋁合金進行熔化時，添加Al-稀土中間合金；所述的6061變形鋁合金的成分及重量百分比為:
Si:0.5% 0.52%、Fe:0.19% 0.21%、Mg:0.8% 0.9%、Cu:0.28% 0.3%、Cr:0.15% 0.18%、Zn:0.24% 0.26%、Ti:0.14% 0.16%、稀土元素:0.1% 0.4%、其他雜質:0
0.1%、A1:餘量，各組分之和為100%ο一種6061變形鋁合金的生產工藝，它包括以下步驟:
S1:配料:選取99.7%的工業純鋁、Al-稀土中間合金、工業鎂錠和鋁矽中間合金錠為原材料，各原材料的成分和百分比分別為:
工業純鋁(99.7%)中主要雜質元素及重量百分比為:T1:0.003%、B:0.0005%、Fe:
0.154%、Si:0.109%、Cu:0.002%、V:0.102%、C:0.001、Al:餘量；
Al-稀土中間合金成分及重量百分比為:La:5.3%、Ce:2.7%、Pr:1.0%、Nd:0.9%、雜質(0.UAl:餘量；
工業鎂錠成分及重量百分比為:Fe: 0.05%、S1:0.03%、Cu:0.02%、Al:0.05%、Cl:
0.005%、Mn:0.06%、雜質:0.2%, Mg:餘量；鋁矽中間合金成分及重量百分比為:A1:75%, S1:23%、其餘雜質:25;
52:熔煉:將檢驗好的原料投入熔化爐中進行熔化、精煉除氣、扒渣、取樣分析、導爐、二次精煉除氣和二次取樣分析操作，在熔煉過程中實時調整熔煉的溫度；
53:鑄造:採用同水平密排頂鑄造工藝，使用不同的結晶器，生產出不同直徑規格的鋁棒，並均勻化退火；
54:擠壓成型:將鋁棒加熱到400°C 500°C，採用規定的模具，用擠壓機組擠壓出各種規格的型材，並急速進行冷卻後調直、鋸切、裝框；
55:時效處理:採用190°C 195°C保溫3 4小時，然後採用強制風冷的工藝。所述的步驟S2中精煉除氣採用熔劑精煉法，選用的覆蓋劑成分及重量百分比為:NaCl:39%, KCl:50%、Na3AlF6:606%、CaF2:4.4% ；
所述的步驟S4中的急速冷卻工藝包括水冷或風冷。本發明的有益效果是:通過在6061鋁合金進行熔化時，添加Al-稀土中間合金，使其滿足國家標準的情況下，提高6061合金的塑性加工性能和合金的成型性能；同時嚴格控制Mg、S1、Cu、Cr元素的含量在國標要求的下限,並確定0.2%的混合鑭鋪稀土添加量對6061合金的塑性加工性能有很大的提高，並且力學性能能保持在一個較高的水平，高於國家標準。這一方面減少了合金元素的添加量，降低了原料成本，另一方面也提高了合金的加工性能，降低了能耗和磨具的損耗，提高了生產效率。
具體實施例方式下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術方案，但本發明所保護的內容不局限於以下所述。 實施例1:一種6061變形鋁合金，在6061鋁合金進行熔化時，添加Al-稀土中間合金；所述的6061變形鋁合金的成分及重量百分比為:S1:0.51%、Fe:0.2%、Mg:0.86%、Cu:
0.29%、Cr:0.16%、Zn:0.25%、T1:0.15%、稀土元素:0.2%、其他雜質:0.1%、A1:餘量，各組分之和為100%。一種6061變形鋁合金的生產工藝，它包括以下步驟:
51:配料:選取99.7%的工業純鋁、Al-稀土中間合金、工業鎂錠和鋁矽中間合金錠為原材料，各原材料的成分和百分比分別為:
工業純鋁(99.7%)中主要雜質元素及重量百分比為:T1:0.003%、B:0.0005%、Fe:
0.154%、Si:0.109%、Cu:0.002%、V:0.102%、C:0.001、Al:餘量；
Al-稀土中間合金成分及重量百分比為:La:5.3%、Ce:2.7%、Pr:1.0%、Nd:0.9%、雜質(0.UAl:餘量；
工業鎂錠成分及重量百分比為:Fe:0.05%、S1:0.03%、Cu:0.02%、Al:0.05%、Cl:
0.005%、Mn:0.06%、雜質:0.2%, Mg:餘量；
鋁矽中間合金成分及重量百分比為:A1:75%, S1:23%、其餘雜質:25;
52:熔煉:將檢驗好的原料投入熔化爐中進行熔化、精煉除氣、扒渣、取樣分析、導爐、二次精煉除氣和二次取樣分析操作，在熔煉過程中實時調整熔煉的溫度；
53:鑄造:採用同水平密排頂鑄造工藝，使用不同的結晶器，生產出不同直徑規格的鋁棒，並均勻化退火；54:擠壓成型:將鋁棒加熱到400°C 500°C，採用規定的模具，用擠壓機組擠壓出各種規格的型材，並急速進行冷卻後調直、鋸切、裝框；
55:時效處理:採用190°C 195°C保溫3 4小時，然後採用強制風冷的工藝。所述的步驟S2中精煉除氣採用熔劑精煉法，選用的覆蓋劑成分及重量百分比為:NaCl:39%, KCl:50%、Na3AlF6:606%、CaF2:4.4% ；
所述的步驟S4中的急速冷卻工藝包括水冷或風冷。實施例2:一種6061變形鋁合金，在6061鋁合金進行熔化時，添加Al-稀土中間合金；所述的6061變形鋁合金的成分及重量百分比為:S1:0.5%、Fe:0.19%、Mg:0.9%、Cu:0.28%、Cr:0.18%、Zn:0.26%、T1:0.14%、稀土元素:0.1%, Al:餘量，各組分之和為 100%。一種6061變形鋁合金的生產工藝與實施例1相同。實施例3:一種6061變形鋁合金，在6061鋁合金進行熔化時，添加Al-稀土中間合金；所述的6061變形鋁合金的成分及重量百分比為:S1: 0.52%、Fe: 0.21%、Mg:0.8%、Cu:0.3%、Cr:0.15%、Zn:0.24%、T1:0.16%、稀土元素:0.4%、其他雜質:0.05%、Al:餘量，各組分之和為100%。一種6061變形鋁合金的生產工藝與實施例`1相同。
權利要求
1.一種6061變形鋁合金，其特徵在於:在6061鋁合金進行熔化時，添加Al-稀土中間合金；所述的6061變形鋁合金的成分及重量百分比為:S1:0.5% 0.52%、Fe:0.19% 0.21%、Mg:0.8% 0.9%、Cu:0.28% 0.3%、Cr:0.15% 0.18%、Zn:0.24% 0.26%、Ti:0.14% 0.16%、稀土元素:0.1% 0.4%、其他雜質:0 0.1%、Al:餘量，各組分之和為100% O
2.一種如權利要求1所述的6061變形鋁合金的生產工藝，其特徵在於:它包括以下步驟: 51:配料:選取99.7%的工業純鋁、Al-稀土中間合金、工業鎂錠和鋁矽中間合金錠為原材料，各原材料的成分和百分比分別為: 工業純鋁(99.7%)中主要雜質元素及重量百分比為:T1:0.003%、B:0.0005%、Fe:0.154%、Si:0.109%、Cu:0.002%、V:0.102%、C:0.001、Al:餘量； Al-稀土中間合金成分及重量百分比為:La:5.3%、Ce:2.7%、Pr:1.0%、Nd:0.9%、雜質(0.UAl:餘量； 工業鎂錠成分及重量百分比為:Fe:0.05%、S1:0.03%、Cu:0.02%、Al:0.05%、Cl:0.005%、Mn:0.06%、雜質:0.2%、Mg:餘量； 鋁矽中間合金成分及重量百分比為:A1:75%, S1:23%、其餘雜質:25; 52:熔煉:將檢驗好的原料投入熔化爐中進行熔化、精煉除氣、扒渣、取樣分析、導爐、二次精煉除氣和二次取樣分析操作，在熔煉過程中實時調整熔煉的溫度； 53:鑄造:採用同水平密排頂鑄造工藝，使用不同的結晶器，生產出不同直徑規格的鋁棒，並均勻化退火；` 54:擠壓成型:將鋁棒加熱到400°C 500°C，採用規定的模具，用擠壓機組擠壓出各種規格的型材，並急速進行冷卻後調直、鋸切、裝框； 55:時效處理:採用190°C 195°C保溫3 4小時，然後採用強制風冷的工藝。
3.根據權利要求2所述的一種6061變形鋁合金的生產工藝，其特徵在於:所述的步驟S2中精煉除氣採用熔劑精煉法，選用的覆蓋劑成分及重量百分比為:NaCl:39%, KCl:50%、Na3AlF6:606%, CaF2:4.4%。
4.根據權利要求2所述的一種6061變形鋁合金的生產工藝，其特徵在於:所述的步驟S4中的急速冷卻工藝包括水冷或風冷。
全文摘要
本發明公開了一種6061變形鋁合金及其生產工藝，在6061鋁合金進行熔化時，添加Al-稀土中間合金；6061變形鋁合金的成分及重量百分比為Si0.5%～0.52%、Fe0.19%～0.21%、Mg0.8%～0.9%、Cu0.28%～0.3%、Cr0.15%～0.18%、Zn0.24%～0.26%、Ti0.14%～0.16%、稀土元素0.1%～0.4%、其他雜質0～0.1%、Al餘量，各組分之和為100%。生產工藝包括熔煉、配料、熔煉、鑄造、擠壓成型和時效處理。本發明通過添加Al-稀土中間合金來提高鋁合金的合金的塑性加工性能和成型性能，減少合金元素的添加量，降低成本。
文檔編號C22C21/08GK103205615SQ201310101800
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月27日 優先權日2013年3月27日
發明者廖健 申請人:成都陽光鋁製品有限公司