[发明专利]一种超细晶6061铝合金的制备工艺

说明书

本发明涉及铝合金制备技术领域，具体的说是一种超细晶6061铝合金的制备工艺，该工艺使用的挤压装置包括底座、压板、顶板和控制器；所述底座的截面形状为矩形，底座的内部设置有一号空腔；所述一号空腔内固定安装有电阻丝；所述底座的上方设置有顶板；所述顶板为长方体，顶板的四个拐角固连有支柱，顶板的下端固连有液压缸；所述液压缸的端部固连有U形板；本发明所述的一种超细晶6061铝合金的制备工艺中使用的挤压装置通过液压缸带动压板向下运动与电机通过螺杆带动压板沿着滑杆滑动相配合，从而实现了对圆锭坯整体搓揉的效果，进而避免了内外层金属流动变形时存在较大应变速率差的问题，抑制了粗晶的产生，进而提高了6061铝合金的品质和性能。

技术领域

本发明涉及铝合金制备技术领域，具体的说是一种超细晶6061铝合金的制备工艺。

背景技术

6061铝合金是一种含有镁和硅元素的合金材料，具有好的机械性质，可以进行热处理及焊接是目前应用最广的铝合金；6061铝合金热挤压制品在热挤压后的组织中形成粗大晶粒或淬火后，会在制品断面周边形成粗大的再结晶区，称为粗晶组织，它是铝合金挤压制品中常见的缺陷，导致后续加工过程中制品表面起皱、氧化后表面花斑、色差等问题，更为严重的是会造成铝合金材料的力学性能剧烈下降，在使用过程中过早失效，从而严重地限制了6061铝合金在高品质、高性能要求领域的应用；随着航空航天工业、汽车工业、电子工业等的迅速发展，对6061铝合金挤压制品的质量要求越来越高，既要求制品无粗晶环，又要求制品有较高的力学性能，在实际挤压过程中，铝合金受到模具高温传递和强烈摩擦，型材内、外层金属流动变形时存在较大应变速率差，从而导致外层组织发生粗化，会导致粗晶的形成，进而影响6061铝合金的品质和性能，因此如何保证6061铝合金在热挤压和热处理过程中阻止粗晶形成是长期困扰国内外工程技术人员的技术难题。

现有技术中也出现了关于一些关于超细晶6061铝合金的制备工艺的技术方案，如申请号为CN201210561011.8的一项专利公开了一种超细晶6061铝合金及其制备方法，该技术方案通过添加Mn元素和Cr元素调整6061铝合金成分的比例，经过熔铸、热挤压成型、热处理、拉伸矫直、锯切、检测等步骤获得超细6061铝合金，从而阻止了粗晶的形成，该技术方案易于操作、制备效率高；但是该技术方案在实际挤压过程中，铝合金受到模具高温传递和强烈摩擦，型材内、外层金属流动变形时存在较大应变速率差，从而导致外层组织发生粗化，仍然会导致粗晶的形成，造成了该方案的局限性。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明提出了一种超细晶6061铝合金的制备工艺，采用了特殊的挤压装置，解决了上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种超细晶6061铝合金的制备工艺，本发明中使用的挤压装置通过液压缸带动压板向下运动与电机通过螺杆带动压板沿着滑杆滑动相配合，从而实现了对圆锭坯整体搓揉的效果，进而避免了内外层金属流动变形时存在较大应变速率差的问题，抑制了粗晶的产生，进而提高了6061铝合金的品质和性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种超细晶6061铝合金的制备工艺，包括以下步骤：

S1：熔炼：先对熔炼炉进行预热，再将原料倒入熔炼炉内，原料由铝元素、铜元素、镁元素、锌元素和硅元素组成，待熔炼炉内的原料完全熔化后再开始搅拌，控制熔炼炉的温度为700-750摄氏度，搅拌2-3小时后取出，最后将搅拌完成后的原料注入模具中形成圆锭坯；通过对熔炼炉进行预热，加快了原料熔炼的效率，通过控制原料的搅拌时间和温度，进而使得原料的各成分能够均匀混合；

S2：前准备：将挤压装置内的电阻丝通电，使得电阻丝将底座加热至450-500摄氏度，再将圆锭坯放置在底座的上端，保证圆锭坯的轴线与滑杆的轴线垂直；通过对底座进行加热，防止圆锭坯直接放置在底座上端产生温度的骤变，从而造成圆锭坯表面形成粗晶，影响6061铝合金的品质；