[发明专利]具有高长期热稳定性的6系高合金成分及其制备方法

说明书

本发明属于铝合金生产工艺技术领域，涉及一种具有高长期热稳定性的6系高合金成分及其制备方法，由以下元素组分按照重量百分比配制而成：Si：0.60～0.65％、Fe≤0.15％、Cu：0.03～0.08％、Mn：0.20～0.25％、Mg：0.55～0.60％、Cr：0.15～0.20％、Ti：0.03～0.08％、V：0.07～0.12％、单个杂质≤0.03％，杂质合计≤0.10％，余量为Al，Mg/Si控制在0.90～1.05，采用本发明所公开生产工艺获得的铝型材在温度稳定性方面有巨大优势，能够满足当前市场对于合金材料长期稳定性的需求，同时为今后开发高端汽车零部件奠定基础。

技术领域

本发明属于铝合金生产工艺技术领域，涉及一种具有高长期热稳定性的6系高合金成分及其制备方法，尤其涉及一种提高6系铝合金长期热稳定性的高合金成分及其制备方法。

背景技术

铝及铝合金作为轻量化材料已经在现代交通领域得到了广泛应用，与传统钢材相比，铝合金比强度高、重量轻、耐蚀性优良，因此铝合金在汽车和航空领域得到广泛应用。6系铝合金价格低，是一种应用最广的铝合金，其典型的热处理方法为T6处理：经铸造和均匀化处理后进行变形，然后进行固溶处理和淬火，最后在一定温度下进行时效强化处理。时效处理后铝合金中析出了均匀弥散的纳米尺度硬化颗粒阻碍位错运动使铝合金强化。

民用和军用交通运输的发展对铝合金板材都提出了更高要求，尤其是在服役安全和稳定性方面。目前使用的6系铝合金虽然具有较快的析出动力学，但这些合金有很多使用局限性。铝合金以其质量轻、耐腐蚀、易成型等特点逐渐受到汽车行业的青睐。目前各大汽车厂商都在逐步使用铝材替代钢材，但由于汽车长期经历暴晒、雨林、极寒等恶劣工况，对车用铝合金型材的长期热稳定性提出了较高要求。

现国外主要汽车厂商均对各自车用铝合金产品长期热稳定性制定了相应的标准，例如：宝马WS02002标准、奔驰DBL4919标准、大众TL116标准等。我国铝合金行业对汽车产品的长期热稳定性研究较少，目前没有专为该性能进行优化过的铝合金成分配比，现阶段生产的6系汽车型材在150℃温度中保温1000h的热处理条件下力学屈服强度偏低，很难稳定的达到宝马、奔驰等高端客户的标准要求，高性能合金成分方面仅能达到215-235Mpa(标准≥230Mpa)，绝大部分铝合金产品均不能满足国外车企对长期热稳定性的需求，严重影响了我国高端汽车零部件的出口。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有6系高合金成分制备的铝合金型材，力学性能达不到国外汽车厂商标准要求，制约高端汽车零部件出口的问题，提供一种具有高长期热稳定性的6系高合金成分及其制备方法。

为达到上述目的，本发明提供一种具有高长期热稳定性的6系高合金成分，由以下元素组分按照重量百分比配制而成：Si：0.60～0.65％、Fe≤0.15％、Cu：0.03～0.08％、Mn：0.20～0.25％、Mg：0.55～0.60％、Cr：0.15～0.20％、Ti：0.03～0.08％、V：0.07～0.12％、单个杂质≤0.03％，杂质合计≤0.10％，余量为Al，Mg/Si控制在0.90～1.05。

进一步，具有高长期热稳定性的6系高合金成分，由以下元素组分按照重量百分比配制而成：Si：0.60～0.65％、Fe：0.15％、Cu：0.03～0.08％、Mn：0.20～0.25％、Mg：0.55～0.60％、Cr：0.15～0.20％、Ti：0.05％、V：0.08％、单个杂质≤0.03％，杂质合计≤0.10％，余量为Al。

一种6系高合金成分铝型材的制备方法，包括如下步骤：

A、将配制好的铝合金原料加入到熔炼炉内精炼、在线除气、在线过滤后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金铸棒；

B、将步骤A制得的铝合金铸棒进行中温水冷均质处理，均质处理的温度为520℃，保温时间为6h；