[发明专利]一种铝合金、该铝合金的铸造方法及用其挤压型材的方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，尤其涉及一种铝合金、用其铸造铸锭的方法及用铸锭挤压型材的方法。

背景技术

6系铝合金具有中等强度、易挤压成型、焊接性能良好等特点，广泛地应用于车辆制造、交通运输、建筑等行业。但其相对较低的强度严重制约了6系合金在某些强度要求较高的型材构件上的应用。2系、7系的铝合金虽然具有很高的强度，但是不易挤压成型，难以生产一些形状复杂的空心型材。因此开发一种强度高于现有6系合金，且同时拥有良好挤压成型性能的新合金及其相应的挤压工艺，具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决技术问题是：提供一种强度高、同时具有良好的成型性能的铝合金。

为了而解决上述问题，本发明所提供了一种高强铝合金，具体方案是：

一种高强铝合金，所述铝合金的组分及重量百分比为：Mg：0.5～1.5％，Si：0.25～1.2％，Cu：0.6～1.2％，Mn：0.1～0.8％，Cr：0.01～0.2％，Ti：0.01～0.15％，其余为Al。

可选的，一种高强铝合金，所述铝合金的组分及重量百分比为：Mg：0.5～1％，Si：0.3～0.8％，Cu：0.6～0.9％，Mn：0.1～0.4％，Cr：0.01～0.1％，Ti：0.01～0.08％，其余为Al。

可选的，一种高强铝合金，所述铝合金的组分及重量百分比为：Mg：1～1.5％，Si：0.8～1.2％，Cu：0.9～1.2％，Mn：0.4～0.8％，Cr：0.1～0.2％，Ti：0.08～0.15％，其余为Al。

可选的，一种高强铝合金，所述铝合金的组分及重量百分比为：Mg：0.8～1％，Si：0.7～0.9％，Cu：0.9～1.1％，Mn：0.3～0.5％，Cr：0.05～0.15％，Ti：0.05～0.1％，其余为Al。

本发明还提供了按照本发明所提供的铝合金组分及其含量铸造铸锭的方法，包括以下步骤：

将按照本发明所提供的组分和百分含量生产的铝锭和/或铝水加入熔炼炉，加热并融化；

加入Mg、Si、Cu、Mn、Cr和Ti，并搅拌均匀；

当熔体温度在730-750℃时，进行第一次喷粉精炼，静置20-40分钟后扒渣；

当熔炼炉中熔体温度达到740-770℃时，将熔体倒入保温炉；

保温炉中熔体温度在730-750℃时，进行第二次喷粉精炼，静置20-40分钟后扒渣；

保温炉中熔体进行除气、过滤处理；

采用热顶铸造工艺铸造铸锭，铸造温度为680-720℃，铸造速度为40-80mm/min，铸锭采用喷水冷却，水温为20-30℃。

本发明还提供了一种按照本发明所提供的铸锭挤压型材的方法，包括以下步骤：

对使用本发明所提供的技术方案所铸造的铸锭进行均匀化处理，所述均匀化处理温度为500～550℃，时间为10～20小时以内，得到通过均匀化处理的铸锭A；

使用铸锭A挤压铝型材，挤压前将所述铸锭A预热至500～550℃，型材挤压出口速度为2～5m/s，淬火温度控制在520～560℃；淬火方式为水冷；

挤压后型材进行冷加工，延伸率为0.5～1％；

挤压型材采用人工时效，温度为175～200℃，时间为4～12小时。

本发明的有益效果在于：

增加Mg、Si、Cu等元素的含量，可以提高铝合金的强度，但是过量的Cu含量会使合金的在挤压时的变形抗力增加，相应的空心型材的挤压生产变得困难；不同元素的强化效果也不尽相同。因此需合理控制Mg、Si、Cu等元素的含量，使合金在强度与成型性能之间达到一个最佳的平衡。

在挤压过程中，因晶界移动，从而使得晶粒长大，降低型材的抗拉强度。在铝合金中加入Mn、Cr防止挤压过程中晶粒长大，在晶界处跟铝形成化合物，从而在晶界处阻碍晶界移动，防止晶粒长大，从而保证型材的抗拉强度。而Mn、Cr过量则会出Mn、Cr剩余，造成淬火敏感性增强，Mn、Cr欠量则会则不能有效抑制晶粒长大。而在本发明所提供的范围内，既可以使Mn、Cr被充分利用，又可以有效防止晶粒长大，从而增加强度。

Ti通过细化晶粒提升合金的强度，当Ti的含量小于本发明所提供的量时，不能充分起到细化晶粒的效果，强度不高；当Ti的含量大于本发明所提供的量时，则不能继续细化晶粒，并且，多余的Ti还会降低合金的强度。