[发明专利]一种高镁铝合金管材的挤压方法

说明书

本发明公开了一种高镁铝合金管材的挤压方法，属于铝合金加工领域，其技术方案的要点是：包括以下步骤：S1：旋转结晶制备空心坯料，采用旋转结晶法将熔体制备成空心铸锭；S2：机加工空心铸锭；S3：双级固溶热处理；S4：热挤压，将S3制得的空心铸锭进行半穿孔热挤压并形成热挤压管材坯料，挤压速度为2~10m/min，同时半穿孔热挤压所用的挤压筒温度为280±20℃，模具温度为360±20℃，挤压比为5~12；S5：中间热处理；S6：冷变形，将S5处理后的管材坯料经冷变形工艺进行塑性变形，得到高强韧性的高镁铝合金管材。本发明解决了高镁铝合金难以塑性变形的难题，提供了一种超高强韧性的铝‑镁系合金管材的制备方法，制得的管材在具有更高强度的同时还具有较高的韧性。

技术领域

本发明涉及铝合金加工领域，具体涉及一种高镁铝合金管材的挤压方法。

背景技术

铝-镁系合金是一种在铝合金中加入金属镁的合金，是一种不可热处理强化的铝合金，具有比强度高、焊接性好和耐腐蚀性好等优点，被广泛应用于航空航天、交通运输、石油化工、轨道交通以及消费电子等领域。工业上现有的铝-镁系合金中镁元素的添加量一般不超过7％，且该系合金属于中等强度合金，强度范围一般是380～420MPa。因此设计一种高镁添加量的铝合金是很有必要的。

以前人们认为高镁添加量的铝合金是不能成功地进行塑性变形的，因此高镁含量的铝合金管材是以前从未被涉足的领域。为满足生产与生活的更多需求，开发超高强韧性的高镁铝合金管材的必要性日渐显著。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高镁铝合金管材的挤压方法，其优点是：可以提供一种超高强韧性的铝-镁系合金管材，制得的管材具有更高强度的同时还具有较高的韧性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高镁铝合金管材的挤压方法，包括以下步骤：

S1：旋转结晶制备空心铸锭：熔化铝锭，并加入高镁铝合金中除镁之外的其它元素，加入精炼剂进行精炼处理并静置10～30min，加入镁锭，加入晶粒细化剂，将浇注温度调整为700～760℃，然后采用旋转结晶法将熔体制备成空心铸锭；

S2：对步骤S1中的空心铸锭进行机加工；

S3：双级固溶热处理：将步骤S2中机加工后的空心铸锭在350～420℃下保温10～36h，而后升高温度至580～630℃，保温10～24h，然后将空心铸锭进行淬火处理；

S4：热挤压工艺：将步骤S3制得的空心铸锭进行半穿孔热挤压，形成热挤压管材坯料；半穿孔热挤压开始前，空心铸锭在温度为400±20℃下保温30min～1h，同时半穿孔热挤压所用的挤压筒温度加热到280±20℃，模具温度加热到360±20℃；

挤压时的挤压速度为2～10m/min，挤压比为5～12。

S5：中间热处理：将步骤S4中热挤压管材坯料在温度为500±20℃下保温0.3～1.5h，并冷却至室温；

S6：冷变形工艺：将步骤S5处理后的管材坯料经冷变形工艺进行塑性变形，得到高强韧性的高镁铝合金管材。

通过上述技术方案，首先可以获得显微组织细小、无缩松与热裂缺陷的高镁含量的管型铸坯，其次通过双级固溶处理可以使高镁含量的铸坯成分分布更均匀，最后通过热挤压可以减薄铸坯壁厚、通过冷变形可以提高力学性能。

本发明进一步设置为：S1中，采用旋转结晶法制备空心铸锭时，调整重力系数G为50～300，旋转速度为300～3000r/min；将制得的空心铸锭冷却至室温。

本发明进一步设置为：所述S1中高镁合金包括以下质量百分比的成分：