專利名稱：一種6061變形鋁合金及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種6061變形鋁合金及其生產(chǎn)工藝，屬于有色金屬加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
6061鋁合金屬熱處理可強(qiáng)化合金，具有良好的可成型性、可焊接性、可機(jī)加工性能，同時(shí)具有中等強(qiáng)度，在退火后仍能維持較好的操作性。已廣泛應(yīng)用與航天固定裝置、電器固定裝置、通訊領(lǐng)域、自動(dòng)化機(jī)械零件、精密加工、模具制造、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、硅含量比6063 (LD31)的稍高，并含有少量銅，因而強(qiáng)度高于LD31。又加入少量鉻以抵消銅對(duì)耐蝕性的不良影響。合金中合金元素的增加雖然帶來(lái)了合金強(qiáng)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(chǎn)效率，提高了成本，故對(duì)6061鋁合金的合金成分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋁合金的重要一環(huán)。當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)激烈的建筑材料以及結(jié)構(gòu)工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)生產(chǎn)的鋁合金擠壓件的生產(chǎn)，必須符合日益增長(zhǎng)的嚴(yán)格的工程性能的要求，鋁合金加工企業(yè)必須了解在制造過(guò)程中擠壓件的工程性能可能產(chǎn)生的變化。生產(chǎn)廠必須充分地認(rèn)識(shí)到，生產(chǎn)的鋁合金擠壓件成本要盡量低，并且可便宜地進(jìn)行加工，同時(shí)，產(chǎn)品必須具有所要求的冶金學(xué)特性，這些特性保證產(chǎn)品能符合工程技術(shù)條件的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過(guò)在6061鋁合金進(jìn)行熔化時(shí)，添加Al-稀土中間合金來(lái)提高鋁合金的擠壓性能，同時(shí)嚴(yán)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(chǎn)工藝。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種6061變形鋁合金，在6061鋁合金進(jìn)行熔化時(shí)，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(zhì):0
0.1%、A1:余量，各組分之和為100%ο一種6061變形鋁合金的生產(chǎn)工藝，它包括以下步驟:
S1:配料:選取99.7%的工業(yè)純鋁、Al-稀土中間合金、工業(yè)鎂錠和鋁硅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(yè)純鋁(99.7%)中主要雜質(zhì)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:余量；
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(zhì)(0.UAl:余量；
工業(yè)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(zhì):0.2%, Mg:余量；鋁硅中間合金成分及重量百分比為:A1:75%, S1:23%、其余雜質(zhì):25;
52:熔煉:將檢驗(yàn)好的原料投入熔化爐中進(jìn)行熔化、精煉除氣、扒渣、取樣分析、導(dǎo)爐、二次精煉除氣和二次取樣分析操作，在熔煉過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)整熔煉的溫度；
53:鑄造:采用同水平密排頂鑄造工藝，使用不同的結(jié)晶器，生產(chǎn)出不同直徑規(guī)格的鋁棒，并均勻化退火；
54:擠壓成型:將鋁棒加熱到400°C 500°C，采用規(guī)定的模具，用擠壓機(jī)組擠壓出各種規(guī)格的型材，并急速進(jìn)行冷卻后調(diào)直、鋸切、裝框；
55:時(shí)效處理:采用190°C 195°C保溫3 4小時(shí)，然后采用強(qiáng)制風(fēng)冷的工藝。所述的步驟S2中精煉除氣采用熔劑精煉法，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(fēng)冷。本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)在6061鋁合金進(jìn)行熔化時(shí)，添加Al-稀土中間合金，使其滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(shí)嚴(yán)格控制Mg、S1、Cu、Cr元素的含量在國(guó)標(biāo)要求的下限,并確定0.2%的混合鑭鋪稀土添加量對(duì)6061合金的塑性加工性能有很大的提高，并且力學(xué)性能能保持在一個(gè)較高的水平，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。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(chǎn)效率。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明所保護(hù)的內(nèi)容不局限于以下所述。 實(shí)施例1:一種6061變形鋁合金，在6061鋁合金進(jìn)行熔化時(shí)，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(zhì):0.1%、A1:余量，各組分之和為100%。一種6061變形鋁合金的生產(chǎn)工藝，它包括以下步驟:
51:配料:選取99.7%的工業(yè)純鋁、Al-稀土中間合金、工業(yè)鎂錠和鋁硅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(yè)純鋁(99.7%)中主要雜質(zhì)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:余量；
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(zhì)(0.UAl:余量；
工業(yè)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(zhì):0.2%, Mg:余量；
鋁硅中間合金成分及重量百分比為:A1:75%, S1:23%、其余雜質(zhì):25;
52:熔煉:將檢驗(yàn)好的原料投入熔化爐中進(jìn)行熔化、精煉除氣、扒渣、取樣分析、導(dǎo)爐、二次精煉除氣和二次取樣分析操作，在熔煉過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)整熔煉的溫度；
53:鑄造:采用同水平密排頂鑄造工藝，使用不同的結(jié)晶器，生產(chǎn)出不同直徑規(guī)格的鋁棒，并均勻化退火；54:擠壓成型:將鋁棒加熱到400°C 500°C，采用規(guī)定的模具，用擠壓機(jī)組擠壓出各種規(guī)格的型材，并急速進(jìn)行冷卻后調(diào)直、鋸切、裝框；
55:時(shí)效處理:采用190°C 195°C保溫3 4小時(shí)，然后采用強(qiáng)制風(fēng)冷的工藝。所述的步驟S2中精煉除氣采用熔劑精煉法，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(fēng)冷。實(shí)施例2:一種6061變形鋁合金，在6061鋁合金進(jìn)行熔化時(shí)，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:余量，各組分之和為 100%。一種6061變形鋁合金的生產(chǎn)工藝與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3:一種6061變形鋁合金，在6061鋁合金進(jìn)行熔化時(shí)，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(zhì):0.05%、Al:余量，各組分之和為100%。一種6061變形鋁合金的生產(chǎn)工藝與實(shí)施例`1相同。
權(quán)利要求
1.一種6061變形鋁合金，其特征在于:在6061鋁合金進(jìn)行熔化時(shí)，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(zhì):0 0.1%、Al:余量，各組分之和為100% O
2.一種如權(quán)利要求1所述的6061變形鋁合金的生產(chǎn)工藝，其特征在于:它包括以下步驟: 51:配料:選取99.7%的工業(yè)純鋁、Al-稀土中間合金、工業(yè)鎂錠和鋁硅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(yè)純鋁(99.7%)中主要雜質(zhì)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:余量； 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(zhì)(0.UAl:余量； 工業(yè)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(zhì):0.2%、Mg:余量； 鋁硅中間合金成分及重量百分比為:A1:75%, S1:23%、其余雜質(zhì):25; 52:熔煉:將檢驗(yàn)好的原料投入熔化爐中進(jìn)行熔化、精煉除氣、扒渣、取樣分析、導(dǎo)爐、二次精煉除氣和二次取樣分析操作，在熔煉過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)整熔煉的溫度； 53:鑄造:采用同水平密排頂鑄造工藝，使用不同的結(jié)晶器，生產(chǎn)出不同直徑規(guī)格的鋁棒，并均勻化退火；` 54:擠壓成型:將鋁棒加熱到400°C 500°C，采用規(guī)定的模具，用擠壓機(jī)組擠壓出各種規(guī)格的型材，并急速進(jìn)行冷卻后調(diào)直、鋸切、裝框； 55:時(shí)效處理:采用190°C 195°C保溫3 4小時(shí)，然后采用強(qiáng)制風(fēng)冷的工藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種6061變形鋁合金的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的步驟S2中精煉除氣采用熔劑精煉法，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(jù)權(quán)利要求2所述的一種6061變形鋁合金的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的步驟S4中的急速冷卻工藝包括水冷或風(fēng)冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種6061變形鋁合金及其生產(chǎn)工藝，在6061鋁合金進(jìn)行熔化時(shí)，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(zhì)0～0.1%、Al余量，各組分之和為100%。生產(chǎn)工藝包括熔煉、配料、熔煉、鑄造、擠壓成型和時(shí)效處理。本發(fā)明通過(guò)添加Al-稀土中間合金來(lái)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(hào)C22C21/08GK103205615SQ201310101800
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者廖健 申請(qǐng)人:成都陽(yáng)光鋁制品有限公司