[发明专利]一种新型Al-Mg-Si合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种Al-Mg-Si合金，尤其涉及一种新型建筑型材的 挤压工艺。

背景技术

铝合金由于具有高强度、高韧性、轻质结构、耐腐蚀、加工性能 好、易回收等特点，是现代社会所追加追求的、最有希望的金属材料 之一，特别是6063合金，是最为常用的建筑型材合金。目前看来， 6063合金的生产工艺已经日趋成熟并大量应用，而其挤压温度需在 较高的范围约500℃左右，因此对6063合金的研究主要针对其低温 挤压技术，以求在节能减排方面有所突破，但是，由于6063合金本 身强度不高，因此在低温挤压后，导致固溶温度不够，从而使得合金 的力学性能不达标，因而要实现6063合金的低温挤压并应用到实际 应用中是非常困难的，所以市场上迫切需要一种新型合金，来代替 6063合金从而实现低温快速挤压技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型的Al-Mg-Si建筑型材 挤压合金，拥有中等的抗拉强度，能够在较低的挤压温度和合金固溶 程度较低的条件下，合金的力学性能达到6063合金的水平，以真正 实现建筑型材合金的低温挤压技术，从而达到节能降耗的目的。

为解决上述问题，本发明的一种新型Al-Mg-Si合金，其重量成 份为：Mg：0.2～0.4％、Si：0.2～0.6％、Cu：0.1～0.5％、Mn： 0.1～0.2％、Cr：0.1％、Zn：0.1～0.3％、Ti：0.02％、Fe：≤0.3％、 余量为Al。

本发明的新型Al-Mg-Si合金的制备方法及其挤压工艺包括如下 步骤：

A)合金制备

先将纯铝投入已准备好的干净的坩埚电阻炉中熔炼，加入覆盖 剂，至800℃左右完全熔化后，依次加入重量成份为0.2～0.6％Si， 0.1～0.5％Cu，0.1～0.2％Mn，待熔化后再加入重量成份为0.1％Cr， 0.1～0.3％Zn，0.2～0.4％Mg，所有金属熔化后，充分搅拌，然后进 行造渣、除气精炼，保温10分钟后加入铝钛硼晶粒细化剂，保温2-5 分钟后，浇铸成铸锭，冷却后取样经DTA分析合金固液相温度。

本发明的新型Al-Mg-Si合金，需要严格控制主要杂质元素铁， 铁元素会严重降低合金的抗蚀性，故应合理控制在较低的范围，即铁 元素重量成份控制在不大于0.3％。

B)热挤压成形

铸锭加热温度为430℃，模具加热温度为380℃，将铸锭挤压加 工成特定尺寸的型材。

C)热处理

挤压后样品进行在线风淬处理，人工时效温度为200℃，时效时 间为3小时。

本发明的新型Al-Mg-Si合金，铸锭加热到430℃后，使用6063 合金常用的后续处理工艺，其性能指标如下：

抗拉强度≥220MPa，屈服强度≥165Mpa，延伸率≥10％，可见 在较低的挤压温度下其综合性能指标均达到传统建筑型材的要求。

本发明的新型Al-Mg-Si合金与6063合金相比，挤压温度低，可 节约能源，减少模具磨损，降低生产成本；由于变形抗力低，可提高 挤压速度10％，从而在现有产能上提高生产效率；由于合金中加入铜 元素，合金力学性能峰值提高，因此，即使在较低温度下固溶，强度 依然能超过(达到)正常挤压温度下的6063合金。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述：

实施例1：

A)合金制备

先将纯铝投入已准备好的干净的坩埚电阻炉中熔炼，加入覆盖 剂，至800℃左右完全熔化后，依次加入重量成份为0.25％Si， 0.2％Cu，0.1％Mn，待熔化后再加入重量成份为0.1％Cr，0.1％Zn， 0.30％Mg，所有金属熔化后，充分搅拌，然后进行造渣、除气精炼， 保温10分钟后加入铝钛硼晶粒细化剂，保温2-5分钟后，浇铸成φ 95×300mm的铸锭，冷却后取样经DTA分析合金固液相温度。

合金中铁元素重量成份控制在不大于0.3％。

B)热挤压成形

铸锭加热温度为430℃，使用GB ZM1HC002模具，模具加热温 度为380℃，将铸锭挤压加工成特定尺寸的型材。

C)热处理

挤压后样品进行在线风淬处理，人工时效温度为200℃，时效时 间为3小时。