一種生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，包括成分優(yōu)化、澆注制坯、擠壓成型、淬火、拉伸矯直和時(shí)效處理步驟，成分優(yōu)化后合金成分如下：Si：0.55～0.65%wt，F(xiàn)e：0.32-0.38wt%，Cu：0.17～0.25wt%，Mn：0.09-0.11wt%，Mg：0.88～0.98wt%，Cr：0.06～0.15wt%，Zn：0.09-0.11wt%，Ti：0.09-0.11wt%，Al：余量；淬火步驟分兩步進(jìn)行，第一步采用高壓水霧淬火，第二步采用水冷方式淬火。采用本發(fā)明工藝生產(chǎn)的鋁合金管材尺寸偏差小，綜合力學(xué)性能優(yōu)異，屈服強(qiáng)度≥270MPa，抗拉強(qiáng)度≥340MPa，斷后伸長(zhǎng)率≥10%。
【專利說(shuō)明】一種生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金制造領(lǐng)域，涉及一種生產(chǎn)鋁合管材的工藝，特別涉及一種生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金具有質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，耐磨性好，加工后不易變形等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、航空航天、航運(yùn)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。6082鋁合金常用于生產(chǎn)管材，由于其成分特殊，淬火敏感性高，目前常采用快速冷卻、加大過(guò)冷度的方式對(duì)它進(jìn)行熱處理。但是，采用上述方法處理薄壁(特別是壁厚小于5mm，直徑大于150mm)6082鋁合金管材時(shí)常出現(xiàn)管材變形嚴(yán)重，尺寸公差超標(biāo)，力學(xué)性能不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。
[0003]因此，有必要開(kāi)發(fā)一種生產(chǎn)薄壁鋁合管材的新工藝，以解決上述問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)薄壁鋁合金管材的工藝，該方法生產(chǎn)的鋁合金管材的尺寸公差小，力學(xué)性能優(yōu)異。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，包括成分優(yōu)化、澆注制坯、擠壓成型、淬火、拉伸矯直和時(shí)效處理步驟，成分優(yōu)化后合金成分如下:Si:0.55~0.65wt%，F(xiàn)e:0.32-0.38wt%,Cu:0.17 ~0.25wt%，Mn:0.09-0.llwt%，Mg:0.88 ~0.98wt%，Cr:0.06 ~0.15wt%，Zn:0.09-0.llwt%，Ti:0.09-0.llwt%，Al:余量；所述淬火步驟分兩步進(jìn)行，第一步采用高壓水霧淬火，第二步采用水冷方式淬火。
[0007]本發(fā)明首先采用高壓水霧對(duì)鋁合金進(jìn)行降溫定型，可以有效冷卻合金表面，避免其變形過(guò)大，定型后采用水冷方式淬火可以有效保證最終產(chǎn)品的力學(xué)性能。
[0008]進(jìn)一步，所述擠壓成型步驟中擠壓速度為3.5~4.5m/min，擠壓成型時(shí)鑄棒溫度為525°C~540°C，模具溫度為510°C ±10°C，擠壓筒溫度為450°C ±10°C。
[0009]進(jìn)一步，所述拉伸矯直步驟中拉伸率為0.5%~1.5%。
[0010]進(jìn)一步，所述時(shí)效處理步驟中時(shí)效溫度為170_180°C，時(shí)效時(shí)間為7.5-8.5h。
[0011]進(jìn)一步，成分優(yōu)化后合金成分如下:Si:0.58~0.63wt%，F(xiàn)e:0.35wt%, Cu:0.19~0.24wt%,Mn:0.10wt%,Mg:0.90 ~0.95wt%, Cr:0.08 ~0.13wt%, Zn:0.10wt%, T1:0.10wt%,Al:余量。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:采用本發(fā)明工藝生產(chǎn)的鋁合金管材綜合力學(xué)性能優(yōu)異，屈服強(qiáng)度> 270MPa，抗拉強(qiáng)度> 340MPa，斷后伸長(zhǎng)率> 10%，尺寸偏差小，能夠滿足使用要求。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。[0014]實(shí)施例1:
[0015]本實(shí)施例生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，包括成分優(yōu)化、澆注制坯、擠壓成型、淬火、拉伸矯直和時(shí)效處理步驟，成分優(yōu)化后合金成分如下:Si:0.55wt%，F(xiàn)e:0.38wt%，Cu:0.17wt%, Mn:0.llwt%, Mg:0.88wt%, Cr:0.15wt%, Zn:0.09wt%, T1:0.llwt%, Al:余量。淬火步驟分兩步進(jìn)行，第一步采用高壓水霧淬火，第二步淬火方式為水冷淬火；型材出模具口進(jìn)入淬火區(qū)，首先在模具出口處采用水霧淬火，對(duì)擠壓管材進(jìn)行降溫定形，然后采用穿水處理，以此來(lái)保證產(chǎn)品成形性以及力學(xué)性能。
[0016]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述擠壓成型步驟中擠壓速度為3.5m/min，擠壓成型時(shí)鑄棒溫度為540°C，模具溫度為500°C，擠壓筒溫度為460°C。
[0017]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述拉伸矯直步驟中拉伸率為0.5%，拉伸應(yīng)在擠壓完成后8小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。
[0018]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述時(shí)效處理步驟中時(shí)效溫度為180°C，時(shí)效時(shí)間為7.5h。
[0019]實(shí)施例2:
[0020]本實(shí)施例生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，包括成分優(yōu)化、澆注制坯、擠壓成型、淬火、拉伸矯直和時(shí)效處理步驟，成分優(yōu)化后合金成分如下:Si:0.65wt%，F(xiàn)e:0.32wt%，Cu:0.25wt%, Mn:0.09wt%, Mg:0.98wt%, Cr:0.06wt%, Zn:0.llwt%, T1:0.09wt%, Al:余量。淬火步驟分兩步進(jìn)行，第一步采用高壓水霧淬火，第二步淬火方式為水冷淬火；型材出模具口進(jìn)入淬火區(qū)，首先在模具出口處采用水霧淬火，對(duì)擠壓管材進(jìn)行降溫定形，然后采用穿水處理，以此來(lái)保證產(chǎn)品成形性以及力學(xué)性能；。
[0021]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述擠壓成型步驟中擠壓速度為4.5m/min，擠壓成型時(shí)鑄棒溫度為525°C，模具溫度為520°C，擠壓筒溫度為440°C。
[0022]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述拉伸矯直步驟中拉伸率為1.5%，拉伸應(yīng)在擠壓完成后8小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。
[0023]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述時(shí)效處理步驟中時(shí)效溫度為170°C，時(shí)效時(shí)間為8.5h。
[0024]實(shí)施例3:
[0025]本實(shí)施例生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，包括成分優(yōu)化、澆注制坯、擠壓成型、淬火、拉伸矯直和時(shí)效處理步驟，成分優(yōu)化后合金成分如下:Si:0.58wt%，F(xiàn)e:0.35wt%，Cu:
0.24wt%, Mn:0.10wt%, Mg:0.90wt%, Cr:0.13wt%, Zn:0.10wt%, T1:0.10wt%, Al:余量。淬火步驟分兩步進(jìn)行，第一步采用高壓水霧淬火，第二步淬火方式為水冷淬火；型材出模具口進(jìn)入淬火區(qū)，首先在模具出口處采用水霧淬火，對(duì)擠壓管材進(jìn)行降溫定形，然后采用穿水處理，以此來(lái)保證產(chǎn)品成形性以及力學(xué)性能；。
[0026]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述擠壓成型步驟中擠壓速度為3.8m/min，擠壓成型時(shí)鑄棒溫度為530°C，模具溫度為517°C，擠壓筒溫度為458°C。
[0027]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述拉伸矯直步驟中拉伸率為0.8%，拉伸應(yīng)在擠壓完成后8小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。
[0028]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述時(shí)效處理步驟中時(shí)效溫度為175°C，時(shí)效時(shí)間為8h。
[0029]實(shí)施例4:
[0030]本實(shí)施例生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，包括成分優(yōu)化、澆注制坯、擠壓成型、淬火、拉伸矯直和時(shí)效處理步驟， 成分優(yōu)化后合金成分如下:Si:0.63wt%, Fe:0.35wt%, Cu:0.19wt%, Mn:0.10wt%, Mg:0.95wt%, Cr:0.08wt%, Zn:0.10wt%, T1:0.10wt%, Al:余量。淬火步驟分兩步進(jìn)行，第一步采用高壓水霧淬火，第二步淬火方式為水冷淬火；型材出模具口進(jìn)入淬火區(qū)，首先在模具出口處采用水霧淬火，對(duì)擠壓管材進(jìn)行降溫定形，然后采用穿水處理，以此來(lái)保證產(chǎn)品成形性以及力學(xué)性能；。
[0031]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述擠壓成型步驟中擠壓速度為4.2m/min，擠壓成型時(shí)鑄棒溫度為537°C，模具溫度為508°C，擠壓筒溫度為443°C。
[0032]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述拉伸矯直步驟中拉伸率為1.2%，拉伸應(yīng)在擠壓完成后8小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。
[0033]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述時(shí)效處理步驟中時(shí)效溫度為175°C，時(shí)效時(shí)間為8h。
[0034]實(shí)施例5:
[0035]本實(shí)施例生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，包括成分優(yōu)化、澆注制坯、擠壓成型、淬火、拉伸矯直和時(shí)效處理步驟，成分優(yōu)化后合金成分如下:Si:0.60wt%, Fe:0.35wt%, Cu:
0.22wt%, Mn:0.10wt%, Mg:0.90 ~0.95wt%, Cr:0.10wt%, Zn:0.10wt%, T1:0.10wt%, Al:余
量。淬火步驟分兩步進(jìn)行，第一步采用高壓水霧淬火，第二步淬火方式為水冷淬火；型材出模具口進(jìn)入淬火區(qū)，首先在模具出口處采用水霧淬火，對(duì)擠壓管材進(jìn)行降溫定形，然后采用穿水處理，以此來(lái)保證產(chǎn)品成形性以及力學(xué)性能；。 [0036]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述擠壓成型步驟中擠壓速度為4m/min，擠壓成型時(shí)鑄棒溫度為532°C，模具溫度為510°C，擠壓筒溫度為450°C。
[0037]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述拉伸矯直步驟中拉伸率為1.0%，拉伸應(yīng)在擠壓完成后8小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。
[0038]作為本實(shí)施例的改進(jìn)，所述時(shí)效處理步驟中時(shí)效溫度為175°C，時(shí)效時(shí)間為8h。
[0039]采用本發(fā)明工藝生產(chǎn)的鋁合金管材綜合力學(xué)性能優(yōu)異，屈服強(qiáng)度> 270MPa，抗拉強(qiáng)度> 340MPa，斷后伸長(zhǎng)率> 10%，尺寸偏差小，能夠滿足使用要求。
[0040]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，包括成分優(yōu)化、澆注制坯、擠壓成型、淬火、拉伸矯直和時(shí)效處理步驟，其特征在于:成分優(yōu)化后合金成分如下:Si:0.55~0.65wt%, Fe:.0.32-0.38wt%，Cu:0.17 ~0.25wt%，Mn:0.09-0.llwt%，Mg:0.88 ~0.98wt%，Cr:0.06 ~.0.15wt%, Zn:0.09-0.llwt%, T1:0.09-0.llwt%, Al:余量；所述淬火步驟分兩步進(jìn)行，第一步采用高壓水霧淬火，第二步采用水冷方式淬火。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，其特征在于:所述擠壓成型步驟中擠壓速度為3.5~4.5m/min，擠壓成型時(shí)鑄棒溫度為525°C~540°C，模具溫度為.5100C ±10°C，擠壓筒溫度為 450°C ±10°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，其特征在于:所述拉伸矯直步驟中拉伸率為0.5%~1.5%ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，其特征在于:所述時(shí)效處理步驟中時(shí)效溫度為170-180°C，時(shí)效時(shí)間為7.5-8.5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述生產(chǎn)薄壁鋁合管材的工藝，其特征在于:成分優(yōu)化后合金成分如下:Si:0.58 ~0.63wt%, Fe:0.35wt%, Cu:0.19 ~0.24wt%, Mn:0.10wt%，Mg:.0.90 ~0.95wt%, Cr:0.08 ~0.13wt%, Zn:0.10wt%, T1:0.10wt%, Al:余量。
【文檔編號(hào)】C22F1/047GK103602863SQ201310639694
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】李延軍, 龐俊銘, 王笠瑋, 王浩, 周丹桐, 朱恒雙 申請(qǐng)人:遼寧忠旺集團(tuán)有限公司