一种6000系铝合金的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106319409A(43)申请公布日2017.01.11(21)申请号201510342534.7(22)申请日2015.06.18(71)申请人张家港市丰乐汽车设备有限公司地址215600江苏省苏州市张家港市锦丰镇杨锦路张家港市丰乐汽车设备有限公司(72)发明人赵英(74)专利代理机构常州市维益专利事务所(普通合伙)32211代理人陆华君(51)Int.Cl.C22F1/047(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C21/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种6000系铝合金的制造方法(57)摘要本申请公开了一种6000系铝合金的制造方法，包括：(1)、合金铸锭制备；(2)、预时效处理；(3)、冷挤压变形；(4)、再时效处理。本发明首先通过控制预时效，预先形成一定性质、数量、尺寸、形态及分布的基体及晶界析出相特征；然后，控制挤压速度和挤压比进行冷挤压变形，使得基体析出相变形诱发溶解形成过饱和固溶体、晶界析出相破碎形成不连续分布状态；最后，控制再时效，使得基体过饱和固溶体再次析出强化相，从而实现在冷挤压形变强化基础上进一步获得析出强化效果并提高位错累积能力；促进晶界析出相的充分球化及不连续分布，从而实现晶间腐蚀敏感性的消除。CN106319409ACN106319409A权利要求书1/1页1.一种6000系铝合金的制造方法，其特征在于，包括：(1)、合金铸锭制备：将配料在反射炉中进行熔炼，经精炼、除气后，半连续浇注成105mm直径的圆棒铸锭，铸锭进行540℃/24h均匀化退火，然后随炉冷却至室温，再进行车削扒皮，最终棒材直径定位为100mm，所述配料按照重量份包括：1重量份的Al；1重量份的Mg；1.2重量份的Si；0.8重量份的Cu；0.5重量份的Mn；0.5重量份的Zn；0.12重量份的Zr；以及0.1重量份的Cr；(2)、预时效处理：将100mm合金棒材置于箱式电阻炉进行550℃/1h固溶处理，水淬后立即开展180℃人工时效处理；(3)、冷挤压变形：控制挤压速度0.05m/min和挤压比5，在卧式挤压机上进行常温挤压变形，获得冷挤压棒材；(4)、再时效处理：将冷挤压棒材置于温度100℃干燥箱中进行再时效处理。2.根据权利要求1所述的6000系铝合金的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)中，人工时效过程中，采用万能电子试验机测量实验合金的拉伸力学性能随时效时间的变化规律，获得180℃时效硬化曲线，并确定欠时效、峰时效、过时效的时间分布区间。3.根据权利要求1所述的6000系铝合金的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)中，人工时效过程中，分别测试欠时效、峰时效、过时效不同时效状态下合金晶间腐蚀敏感性，确定腐蚀类型、腐蚀深度以及腐蚀级别。4.根据权利要求1所述的6000系铝合金的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)中，人工时效过程中，采用透射电镜和高分辨透射电镜技术，分析合金处于欠时效、峰时效、不同过时效程度阶段下的基体析出相的性质、形貌、尺寸、数密度及体积分数；晶界析出相的性质和分布状态；以及晶界PFZ宽度特征。2CN106319409A说明书1/4页一种6000系铝合金的制造方法技术领域[0001]本申请属于铝合金材料技术领域，特别是涉及一种6000系铝合金的制造方法。背景技术[0002]时效硬化型铝合金具有低密度、高比强度及良好的耐蚀性、塑性成形性，是广泛用于飞机制造的重要轻质结构材料，主要包括超高强7000系Al-Zn-Mg-Cu合金(500-700MPa)、高强2000系Al-Cu-Mg合金(400-500MPa)和中强6000系Al-Mg-Si-Cu合金(300-400MPa)三大类，代表性合金牌号分别有7075、2024和6056。与7000系和2000系铝合金相比，尽管6000系铝合金更具有材料密度和成本低、铸锭成型性能、塑性加工性能、表面处理性能优良以及应力腐蚀开裂倾向性低等优势。然而，到目前为止，6000系铝合金在飞机制造上用材比例显著低于7000系和2000系铝合金。造成这一现象的首要原因是6000系铝合金强度相对较低。尽管人工时效至峰值状态下(T6)，6000系铝合金强度也还是大大低于7000系和2000系铝合金，无法体现减重优势；同时，峰值时效状态下6000系铝合金还存在严重的晶间腐蚀敏感性，从而严重影响飞机寿命及安全性。因此，如何实现既大幅度提高6000系铝合金强度，使其超过2000系铝合金、甚至7000系铝合金，同时又能消除其晶间腐蚀敏感性，对于扩大6000系铝合金在飞机制造领域的应用范围具有关键意义；其次，对于金属结构材料来说，强度和韧性通常是一对呈现倒置关系的力学性能