[发明专利]一种铝合金型材的时效热处理方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及铝合金型材制造技术领域，尤其涉及一种铝合金型材的时效热处理方法。 

背景技术

6系铝合金以其中等强度、良好的抗腐蚀性、抛光性、阳极氧化着色性。其经挤压成型的型材在铝合金门窗、工程建筑结构材料、轨道交通用铝材料、铝散热器、电子零部件上得到广泛应用。 

6系合金属于热处理可强化合金，其制备的型材经过时效热处理后，其强度可提高约100MPa。而铝合金型材的时效热处理工艺参数（具体表现在其热处理温度和保温时间）的不同，严重影响所获得的型材的强度、塑性、抗腐蚀性能等。6系铝合金的主要强化机理是通过时效热处理的作用，控制其第二相Mg₂Si析出数量和弥散分布状态，从而使得其抗拉强度提高。因此，合金元素的含量（如主要合金元素Mg、Si），也是影响其强度和热处理强化效果的重要因素。 

在有些使用条件下，期望得到的铝合金材料不但具有较高的强度，同时还应具有较好的塑性（及屈服强度较低、延伸率较高）。目前，6系铝合金型材制造过程中所采用的时效热处理温度在175-210℃之间，保温时间为4-8h；根据不同合金成分，型材成品的抗拉强度在175~300MPa之间，其断后延伸率在6%~12%之间。但在目前的制造技术中，时效热处理后产品的强度升高，而其塑性严重下降，不能保持具有好的综合性能。 

发明内容

本发明实施例提供了一种铝合金型材的时效热处理方法，可制得强度高同时保持较好塑性的铝合金型材。 

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案： 

一种铝合金型材的时效热处理方法，所述时效温度为155-170℃，保温时间为10-16个小时。

进一步地，型材挤压成型与装入时效炉之间的停留时间不超过8小时。 

进一步地，时效热处理升温速度为0.8~1.5℃/min。 

进一步地，所述时效处理方法所用的铝合金铸锭成分及重量百分比为：Si:0.55~1.1%; Mg:0.55~1.0%; Fe:≤0.5%; Cu: ≤0.25%; Mn：≤0.7%; Cr:0.1~0.15%; Zn: ≤0.2%; Ti: 0.01~0.05%；剩余含量为Al，所述Mg与所述Si的重量百分比满足：0.9<Mg:Si<1.6。与现有的技术相比，本发明提供的时效热处理方法使Mg2Si第二相以弥散的质点形式在基体中均匀析出，减少Mg2Si第二相在晶界等处的偏析，且在成分设计时，Mg和Si的含量(重量百分比)满足0.9<Mg:Si<1.6，可满足Mg元素完全以第二相形式存在于合金基体中。铝合金型材经挤压成型后停放不超过8h后转入时效热处理工序，通过使用较低温度和较长时间的时效热处理，使得Mg2Si的析出较为缓慢，其析出状态为较细的弥散质点。此种第二相的分布状态，有助于提高其强化效果。因此本发明制得的型材抗拉强度比现有技术中175℃时效同样时间强度增高约15MPa以上，并且塑性更好，屈服强度更低而延伸率更高。本发现的实施例可应用于常规的6061、6063、6101、6005、6005A、6081、6082等合金范围。 

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

本发明实施例通过改变现有技术中高温度短时间时效的方法，采用较低温度较长时间时效处理，保证铝合金型材塑性的同时增强其抗拉强度。以下为具体实施例。 

实施例一 

铝合金铸锭成分（重量百分比Ｗ％）如下：

Si:0.63%; Mg:0.63%; Fe:0.14%; Cu:0.005%; Mn:0.29%; Cr:0.10%; Zn:≤0.002%; Ti: 0.04%; 剩余含量为Al，Mg%:Si%=1。

型材的挤压成型和淬火处理过程：挤压成型前铸锭加热到510℃；挤压速度（型材出口速度）控制在2.0-3.5m/min；淬火入水温度控制在520-530℃；使用水淬火，淬火冷却速度200-400℃/min； 

时效热处理过程：型材经挤压成型后拉伸，去除弯曲部分，随后装入时效炉时效（停留时间不超过8小时），时效温度160℃，保温时间10-16小时。