[发明专利]一种交通运输工具用铝合金型材及其挤压方法

说明书

一种交通运输工具用铝合金型材及其挤压方法，所述铝合金型材由以下成分及质量百分比组成：Mg 0.6～0.9%，Si 0.3～0.5%，Se 0.1～0.3%，Tc 0.1～0.3%，In 0.1～0.3%，Fe≤0.15%，余量为Al和不可避免的其它杂质，不可避免的其它杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%。本发明通过设计特定的合金成分组成及其挤压工艺，抑制再结晶和晶粒长大，使铝合金型材沿挤压方向上获得单一的纤维状晶粒组织，铝合金型材具有高的强度、断裂韧性和抗应力腐蚀性能，可广泛应用于汽车、轨道交通、船舶、飞机等交通运输工具领域。

技术领域

本发明属于铝合金型材生产技术领域，具体是涉及一种交通运输工具用铝合金型材及其挤压方法。

背景技术

随着汽车、轨道交通、船舶、飞机等交通运输工具轻量化的发展，铝合金在交通运输工具上的应用日益扩大。交通运输工具用铝合金大多为大规格、中空、薄壁的铝合金型材，为了提高交通运输工具的承载能力、抗冲击性、服役安全性和服役寿命，对铝合金型材的综合性能也要求较高，如较高的强度、断裂韧性和抗腐蚀性能等。

现有的6101、6005、6063等牌号的6xxx系铝合金，虽然具有较好的挤压加工性能和焊接性能，但用于交通运输工具作为受力结构件时，还普遍存在强度偏低的问题。提高6xxx系铝合金中Mg、Si主合金元素的含量或者添加其它的合金强化元素，虽然能够提高6xxx系铝合金的强度，当又会导致断裂韧性和抗应力腐蚀性能下降，原因是高合金化导致强度与韧性之间存在较大的制约关系，高密度的析出强化相在晶界聚集容易引发应力腐蚀等。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种交通运输工具用铝合金型材及其挤压方法，通过设计特定的合金成分组成及其挤压工艺，抑制再结晶和晶粒长大，使铝合金型材沿挤压方向上获得单一的纤维状晶粒组织，同时提高铝合金型材的强度、断裂韧性和抗应力腐蚀性能，使铝合金型材具有较高的综合性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的交通运输工具用铝合金型材，其特点是由以下成分及质量百分比组成：Mg 0.6～0.9%，Si 0.3～0.5%，Se 0.1～0.3%，Tc 0.1～0.3%，In 0.1～0.3%，Fe≤0.15%，余量为Al和不可避免的其它杂质，其中，0.4%≤Se+Tc+In≤0.6%，不可避免的其它杂质单个≤0.05%，总量≤0.15%。

本发明所述的交通运输工具用铝合金型材的挤压方法，其特点是包括以下步骤：

第一步：选用纯度≥99.8%的铝锭、纯度≥99.9%的镁锭、纯度≥99.95%的结晶硅和Al10Se合金、Al10Tc合金、Al10In合金作为原材料；

第二步：将铝锭在760～770℃加热熔化，然后加入占原材料总重量为0.6～0.9%的镁锭、0.3～0.5%的结晶硅、1～3%的Al10Se合金、1～3%的Al10Tc合金和1～3%的Al10In合金，搅拌熔化成铝合金液；

第三步：用六氯乙烷精炼剂对炉内铝合金液进行喷吹精炼10～20分钟，扒渣后静置50～60分钟；

第四步：将铝合金液依次流过设置在流槽上旋转速度为300～350转/分钟、氩气流量为1～1.5立方米/小时的除气机和孔隙度为40～50ppi的泡沫陶瓷过滤板，进行在线除气过滤处理；

第五步：将铝合金液在铸造温度710～720℃、铸造速度70～80毫米/分钟、冷却水压力0.6～0.7MPa条件下半连续铸造成铝合金铸锭；

第六步：将铝合金铸锭加热至585～595℃均匀化处理10～12小时，然后水雾强制冷却至室温；

第七步：将铝合金铸锭加热至510～530℃，在挤压速度7～8米/分钟、挤压比40～60条件下挤压成铝合金型材，然后穿水冷却至室温；