[发明专利]一种Al‑Mg‑Si铝合金及其型材的挤压方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，尤其是一种Al-Mg-Si铝合金及其型材的挤压方法。

背景技术

Al-Mg-Si中强铝合金具有强度适中、焊接性能优良、质量较轻等优点，已被广泛应用于交通运输等领域。但由于Al-Mg-Si铝合金Mg、Si可选含量范围大，而不同的Mg、Si含量比往往会造成不同的合金强化效果，所以选择合理的Mg、Si组分含量对Al-Mg-Si铝合金的强度、延伸率等性能有很大的影响。同时，铝合金的型材挤压工艺对其性能的影响同样巨大，过低的淬火温度或者淬火过程中温度的不均匀等因素都能对铝合金性能的稳定性和均匀性产生很大的影响。

现在常用的Al-Mg-Si中强铝合金成分范围很宽，合金含量不合理容易造成合金性能降低，极大地制约了其使用。在常规工业生产中，型材挤压各个环节的过程工艺参数控制范围比较宽，工艺用时过长，即无法保证交通运输用型材的各项性能均衡，也无法实现高效的生产效率。因此开发一种组分及含量合理的Al-Mg-Si铝合金，同时具有良好挤压性能的铝合金及其高效生产效率的型材挤压工艺，将具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对常规交通运输用铝强度低、延伸率差，型材挤压工艺环节控制范围宽、稳定性差，在线淬火控制难度大、淬火均匀性差以及生产效率低等问题，提供一种Al-Mg-Si铝合金。

为解决上述问题，本发明的具体方案是：

一种Al-Mg-Si铝合金，组分及重量百分比为：Mg ：0.9~1.25%，Si ：0.5~0.9%，Cu：0.2~0.42%，Fe：≤0.6%，Cr：0.07~0.35%；以及还含有下述一种或一种以上的元素：Mn ≤0.15%、Zn≤0.22%、Ti≤0.15%、V≤0.05%、Hf≤0.5%、Sc≤0.25%、Ag≤1.0%；其余为Al。

可选的，组分及重量百分比为：Mg ：0.9~1.1%，Si ：0.5~0.7%，Cu：0.2~0.3%，Fe：≤0.6%，Cr：0.07~0.35%；以及还含有下述一种或一种以上的元素：Mn ≤0.15%、Zn≤0.22%、Ti≤0.15%、V≤0.05%、Hf≤0.5%、Sc≤0.25%、Ag≤1.0%；其余为Al。

可选的，组分及重量百分比为：Mg ：1.1~1.25%，Si ：0.7~0.9%，Cu：0.3~0.42%，Fe：≤0.6%，Cr：0.07~0.35%；以及还含有下述一种或一种以上的元素：Mn ≤0.15%、Zn≤0.22%、Ti≤0.15%、V≤0.05%、Hf≤0.5%、Sc≤0.25%、Ag≤1.0%；其余为Al。

可选的，组分及重量百分比为：Mg ：1~1.1%，Si ：0.6~0.8%，Cu：0.25~0.35%，Fe：≤0.6%，Cr：0.07~0.35%；以及还含有下述一种或一种以上的元素：Mn ≤0.15%、Zn≤0.22%、Ti≤0.15%、V≤0.05%、Hf≤0.5%、Sc≤0.25%、Ag≤1.0%；其余为Al。

本发明还提供了上述所述的铝合金的型材的挤压方法，包括以下步骤：

（一）铸锭加热：挤压铸锭采用500mm~2000mm的长度，采用梯度加热的方法，温度梯度的头尾温差为8~80℃，铸锭在加热炉中的加热温度控制在455~530℃；

（二）模具加热：模具在加热炉中加热至470~530℃；

（三）挤压筒加热：挤压筒温度控制在410~500℃；

（四）挤压生产：之后上模进行挤压，挤压速度控制在1.0~6.0m/min；

（五）在线淬火：型材淬火区入口温度450~500℃，淬火方式选择空冷、风冷、水雾冷却或水冷，淬火冷却速率为80~340℃/min；

（六）中断：中间换锭时间不超过30min；

（七）检尺；

（八）拉伸矫直：在型材拉直的情况下控制拉伸率在：0.2%~2.8%；

（九）成品锯切、取样、检尺、装框；

（十）人工时效：采取双级时效制度，第一级人工时效为50℃~130℃，时间为5~30min，第二级人工时效130~200℃，保温时间为1.5~6h。

进一步地，所述的步骤（一）中，温度梯度的头尾温差为30~50℃之间，铸锭加热温度为500~520℃。

进一步地，所述的步骤（四）中，挤压速度为2~4m/min。

进一步地，所述的步骤（五）中，淬火冷却速率为100~200℃/min。