[发明专利]一种6063铝合金型材挤压晶粒控制工艺

说明书

本发明属于铝合金挤压技术领域，涉及一种6063铝合金型材挤压晶粒控制工艺，铝合金原料为Si：0.50～0.55％、Fe≤0.15％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg：0.45～0.50％、Cr≤0.05％、Zn≤0.05％、Ti≤0.05％，其余单个杂质≤0.05％，杂质合计≤0.15％，余量Al，其中Si含量＞Mg含量，使过剩硅控制在0.25％～0.30％之间，通过该配方制得的铝合金铸锭经过挤压、在线水冷淬火处理、拉伸矫直后进行人工时效，通过各个工艺参数的严格控制，挤压后产品可满足挤压公差GB/T 14846高精级标准，屈服强度≥210MPa，抗拉强度≥230MPa，延伸率≥10％，远高于国标，特别是平均晶粒尺寸≤100μm，远好于国内平均200μm的水平。

技术领域

本发明属于铝合金挤压技术领域，涉及一种6063铝合金型材挤压晶粒控制工艺。

背景技术

随着汽车制造技术的高速发展，铝合金以其质量轻、强度适中、高吸能等众多优点，越来越多的应用在汽车结构件方面，对于传统的6063合金提出了更多性能要求，特别是晶粒度方面的需求，向更加细小均匀方向发展，目前在国内铝挤压行业，6063铝合金由其本身化学成分的限定，决定了其晶粒尺寸水平基本在200μm左右，很难达到100μm以下的国外客户要求，严重制约了我国高端铝型材的出口。现生产一种规格为φ70×3mm薄壁6063管材，要求平均晶粒度小于3.5级(100μm)，使用现有的成分、铸棒均质及挤压工艺无法满足使用要求。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有6063铝合金加工工艺不能满足合金平均晶粒尺寸≤100μm要求的问题，提供一种6063铝合金型材挤压晶粒控制工艺。

为达到上述目的，本发明提供一种6063铝合金型材挤压晶粒控制工艺，包括如下步骤：

A、按照如下重量份数比配制铝合金原料：Si：0.50～0.55％、Fe≤0.15％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg：0.45～0.50％、Cr≤0.05％、Zn≤0.05％、Ti≤0.05％，其余单个杂质≤0.05％，杂质合计≤0.15％，余量Al，其中Si含量＞Mg含量，使过剩硅控制在0.25％～0.30％之间，将配制好的铝合金原料加入到熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；

B、将步骤A制得的铝合金铸锭进行均匀化处理，均匀化处理的温度为580±10℃，保温时间为3～5h，使Mg₂Si相充分的融入到固溶体内，提高晶内成分的均匀性，同时采取相对较短的均质时间及高的冷却温度，可有效的防止晶粒长大；

C、将步骤B均匀化处理后的铝合金铸锭置于挤压机中进行挤压，得到所需要的铝合金型材，其中挤压模具采用降低模桥高度，增加焊合室面积并采用无前室的设计方式，使金属在挤压模具内充分焊合而且流动更加均匀，挤压前，挤压模具的加热温度为360～380℃，挤压铸锭的加热温度为390～410℃，挤压筒的筒身温度为380～390℃，挤压筒的挤压比为50～60，挤压过程中的挤压速度为7～9m/min；

D、将步骤C挤压后的铝合金型材在挤压模具出口处进行在线水冷淬火处理，保证铝合金型材的尺寸，为了保证淬火强度，铝合金型材出淬火区温度应≤50℃；

E、将步骤D淬火后的铝合金型材经牵引矫直机进行拉伸矫直，拉伸量为0.5～1.0％，防止铝合金型材因产生冷变形强化，造成的晶粒粗大，将拉伸矫直后的铝合金型材定尺锯切；

F、将步骤E拉伸矫直后的铝合金型材进行人工时效，时效制度为190±5℃×5.5h，得到铝合金薄壁管材。

进一步，步骤A中Fe含量≤0.1％。

进一步，步骤A中铝合金熔炼过程为熔融、搅拌、扒渣、除气除杂、过滤、铸造的半连续铸造方法。

进一步，步骤A熔炼炉的温度控制在700～750℃，并且使用精炼剂进行精炼。