[发明专利]改善挤压型材粗晶用变形铝合金

说明书

本发明公开了一种改善挤压型材粗晶用变形铝合金，各组分的重量百分比为：Si：0.75‑0.80%、Fe：0.15‑0.20%、Cu：0.05‑0.10%、Mn：0.28‑0.30%、Mg：0.53‑0.58%、Zn：≤0.03%、Ti：0.01%‑0.03%、Cr：0.06‑0.10%、Zr：0.05‑0.10%，余量为Al。本发明的有益效果是：本发明通过以上化学成分改善，采用本发明铝合金材料的挤压型材的粗晶层厚度不大于0.15mm，达到微粗晶环厚度的水平。本发明合金材料能够满足高速列车和地铁列车等对安全和寿命有严格要求的领域。

技术领域

本发明涉及一种变形铝合金，尤其涉及一种改善挤压型材粗晶用变形铝合金。

背景技术

6005A铝合金是典型的中等强度Al-Mg-Si系铝合金，具有优良的抗腐蚀性和可焊接性，广泛应用于高铁、地铁等轨道交通车辆的制造。随着轨道车辆制造商对列车安全和寿命要求的不断提高，对高速列车和地铁列车用6005A铝合金型材组织要求越来越严格，特别是在6005A铝合金地铁型材的粗晶层方面要求越来越高，迫使轨道交通用铝型材供应商不断更新生产工艺和改善合金化学成分。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种改善挤压型材粗晶用变形铝合金，使采用本铝合金的挤压型材产品粗晶层厚度较小。

本发明改善挤压型材粗晶用变形铝合金，各组分的重量百分比为：Si：0.75-0.80％、Fe：0.15-0.20％、Cu：0.05-0.10％、Mn：0.28-0.30％、Mg：0.53-0.58％、Zn：≤0.03％、Ti：0.01％-0.03％、Cr：0.06-0.10％、Zr：0.05-0.10％，余量为Al。

优选的，所述各组分的重量百分比为Si：0.76％、Fe：0.19％、Cu：0.06％、Mn：0.30％、Mg：0.58％、Zn：0.01％、Ti：0.02％、Cr：0.06％、Zr：0.10％，余量为Al。

优选的，所述各组分的重量百分比为Si：0.78％、Fe：0.17％、Cu：0.08％、Mn：0.29％、Mg：0.56％、Zn：0.01％、Ti：0.02％、Cr：0.08％、Zr：0.08％，余量为Al。

本发明控制Mg₂Si的含量，Mg₂Si所占的比例增加，切变应力增大，滑动位错的迁移越困难，不易产生粗晶。

本发明控制Fe，其能显著提高铝合金挤压制品的再结晶温度。

本发明添加Cu，可以减轻6005A铝合金挤压型材的停放效应，与此同时，少量的Cu固溶于α-Al中，可以起补充强化作用。还可以显著改善合金在热加工时的塑性，强化热处理，降低合金因加Mn后所出现的各向异性。

本发明添加Mn，与金属Al形成MnAl₆金属化合物，在热挤压变形过程中，大分子团MnAl₆增加了铝基体的变形抗力，Mn元素起到了一个钉扎作用，使6005A铝合金的不均匀变形程度降低。同时，在强大应力作用下，部分MnAl₆以弥散质点状态析出并聚集在晶粒的晶界上。弥散质点析出物对亚结构的多边化和稳定化起主要作用，使晶核形核率和长大速率都下降，再结晶温度提高，阻碍了晶粒的长大和聚集。

本发明添加Cr，可抑制Mg₂Si相在晶界析出，延缓再结晶发生，并可细化晶粒，同时添加Cr，AlMnCrSi粒子增多，这些粒子钉扎晶界，强烈阻碍再结晶的发生。

本发明添加Zr，有利于提高初始再结晶温度，从而保留未再结晶组织，保留挤压效应，以提高抗拉强度等机械性能。

本发明的有益效果是：本发明通过以上化学成分改善，采用本发明铝合金材料的挤压型材的粗晶层厚度不大于0.15mm，达到微粗晶环厚度的水平。本发明合金材料能够满足高速列车和地铁列车等对安全和寿命有严格要求的领域。