專利名稱：可加工性強(qiáng)的Al-Si-Mg系鋁合金及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可加工性強(qiáng)的Al-Si-Mg系鋁合金及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
普通的6000 (Al-Mg-Si系)系通信用鋁合金常用作汽車的 ABS(Anti-lockBreaking system)泵殼體、ESC(Electronic Stability Control)泵殼體等 配件材料。但普通6000 (Al-Mg-Si系)系通信用鋁合金的可加工性并不理想，加工時(shí)存在會(huì) 使加工芯片變長(zhǎng)，從而使其被加工工具卷翹或加大工具負(fù)荷，導(dǎo)致加工不良及加工工具受 損，并降低加工速度，降低加工對(duì)象的質(zhì)量等缺陷。ia jlfc, ABS(Anti-lock Breaking system) Μ. τ W ^ ESC(Electronic StabilityControl)的泵殼體等配件材料使用普通6000系通信用合金時(shí)，會(huì)增加總體生產(chǎn) 成本，并降低配件的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題提出，其目的在于提供通過(guò)改變過(guò)去普遍使用的6000 系通信用合金的成分，改善其可加工性，從而避免加工時(shí)發(fā)生芯片卷翹或加工工具受損等 問(wèn)題的高可加工性通信用鋁合金及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明提供以鋁合金總重量中Si 1. 2 1.4重量％、Mg 0.6 0.75重量％、 SnO. 8 1. 0重量％，且其余為Al及雜質(zhì)為特點(diǎn)的Al-Si-Mg系鋁合金。本發(fā)明提供包括組成物總重量中Si 1. 2 1. 4重量％、Mg 0. 6 0. 75重量％、 Sn 0. 8 1. 0重量％，且其余為Al及雜質(zhì)的Al-Si-Mg系鋁合金用組成物的準(zhǔn)備階段；通 過(guò)連鑄工藝將上述鋁合金用組成物制作成坯子的階段；以及對(duì)上述階段制作的坯子進(jìn)行均 質(zhì)化熱處理、擠壓、拉伸及時(shí)效熱處理的階段，上述時(shí)效熱處理以在130 150°C環(huán)境下加 工為特點(diǎn)的Al-Si-Mg系鋁合金的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明涉及的通信用鋁合金的可加工性極好，加工時(shí)不會(huì)發(fā)生芯片卷翹或損傷加 工工具等問(wèn)題，可以縮短加工周期。同時(shí)，可以大幅降低加工產(chǎn)品的不良率，提高加工產(chǎn)品 質(zhì)量，并減少毛邊(burr)殘量，便于毛邊(burr)的清除及清洗。因此，本發(fā)明涉及的通信 用鋁合金在加工時(shí)可大幅提升生產(chǎn)效率，具有顯著節(jié)省成本的效果。


為了更好地理解本發(fā)明的本質(zhì)和特征，下面將參考附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1是實(shí)施例1及對(duì)照例1 3中生產(chǎn)的鋁合金試片在加工時(shí)芯片的情形[(a)對(duì)照例1，(b)對(duì)照例2，(c)對(duì)照例3，(d)實(shí)施例1]。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及以鋁合金總重量中Si 1. 2 1.4重量％、Mg 0.6 0.75重量％、 SnO. 8 1. 0重量％及其余為Al及雜質(zhì)為特點(diǎn)的Al-Si-Mg系鋁合金及其生產(chǎn)工藝。本發(fā)明涉及的鋁合金以為了改善6000系通信鋁材的加工特性，添加了低熔點(diǎn)金 屬Sn，并為防止添加上述Sn后材料物性降低并提高物性，最優(yōu)化Si及Mg含量為特點(diǎn)。本發(fā)明涉及的“雜質(zhì)”是指在合金生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的意外成分。本發(fā)明涉及的鋁合金總重量中，Si的理想含量是1.2 1.4重量％。當(dāng)含量不足 1. 2重量％時(shí)會(huì)導(dǎo)致合金硬度降低，超過(guò)1. 4重量％則會(huì)在制作連鑄坯子時(shí)因高合金導(dǎo)致 鑄造速度降低，從而降低生產(chǎn)效率，并隨著擠壓時(shí)材料流動(dòng)應(yīng)力的增加，降低擠壓速度及表 面質(zhì)量。同時(shí)，受過(guò)度的Excess-Si影響，會(huì)發(fā)生硬度值上升導(dǎo)致工具磨損量增加的問(wèn)題。本發(fā)明涉及的鋁合金總重量中，Mg的理想含量是0. 6 0. 75重量％。當(dāng)含量不 足0. 6重量％時(shí)，加工芯片的燒粘可能性較高，并生成Sn和沉淀物，導(dǎo)致起到物性強(qiáng)化作用 的Mg2Si沉淀物含量相對(duì)減少，從而降低材料的物性；超過(guò)0. 75重量％時(shí)，基底纖維狀組織 會(huì)被強(qiáng)化，使加工芯片的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，從而降低其可加工性。本發(fā)明涉及的鋁合金所含成分中，Sn會(huì)生成Mg與Mg-Sn系沉淀物，該沉淀物在加 工過(guò)程中會(huì)起到破壞芯片的作用，從而改善可加工性，而這種特性會(huì)隨著Sn含量的多少太 過(guò)或不足。當(dāng)Sn不足0. 8重量％時(shí)，可加工性的改善效果甚微；超過(guò)1. 0重量％時(shí)，雖然加 工芯片的大小會(huì)變小，但因?yàn)榧庸ば酒g的燒粘而加大了加工時(shí)工具受損的可能性。本發(fā)明涉及的鋁合金總重量中，Mn的理想含量是0. 50 0. 70重量％。Mn是可以 抑制AlFeSi等化合物形成針狀，并對(duì)提高強(qiáng)度所需的結(jié)晶粒子細(xì)微化有效的元素。當(dāng)Mn 不足0. 50重量％時(shí)，AlFeSi等化合物形成針狀的可能性較高，且結(jié)晶粒細(xì)微化效果甚微； 超過(guò)0. 70重量％時(shí)，反而會(huì)發(fā)生強(qiáng)度降低的問(wèn)題。同時(shí)，本發(fā)明涉及的鋁合金總重量中，可以添加在由Fe 0. 001 0. 50重量％、Cu 0. 01 0. 10重量％、Cr 0. 01 0. 25重量％及Zn 0. 01 0. 20重量％組成的群中選出的 1種以上上述成分。當(dāng)超過(guò)上述成分含量時(shí)，金屬間化合物的生成可能會(huì)導(dǎo)致其物性降低， 減弱擠壓性，從能成為降低生產(chǎn)效率的原因。此外，也可以將上述涉及成分之外的其他成分控制在0. 15重量％以下。本發(fā)明涉 及的鋁合金為抑制其他金屬間化合物的生成，建議按上述內(nèi)容調(diào)節(jié)微量元素的含量。此外，本發(fā)明涉及組成物總重量中Si 1. 2 1. 4重量％、Mg 0. 6 0. 75重量％、Sn 0. 8 1. 0重 量％，且其余為Al及雜質(zhì)的Al-Si-Mg系鋁合金用組成物的準(zhǔn)備階段；通過(guò)連鑄工藝將上述鋁合金用組成物制作成坯子的階段；以及對(duì)上述階段制作的坯子進(jìn)行均質(zhì)化熱處理、擠壓、拉伸及時(shí)效熱處理的階段，上述時(shí)效熱處理以在130 150°C環(huán)境下加工為特點(diǎn)的Al-Si-Mg系鋁合金的生產(chǎn)工藝。在上述制造工藝中，除了 Al-Si-Mg系鋁合金組成物及時(shí)效熱處理溫度的其他工 藝均可利用該領(lǐng)域內(nèi)公開(kāi)的工藝實(shí)施。上述時(shí)效熱處理可以根據(jù)需要的物性改變熱處理溫度，因上述組成上的特性，例 如隨著Sn的添加，化合物的沉淀情況不同等，因此與常用方法不同，建議采用130 150°C 的加工環(huán)境，最理想的是在140°C環(huán)境下執(zhí)行熱處理工序，這對(duì)實(shí)現(xiàn)均質(zhì)的沉淀物分布和防止粗大沉淀物生成非常有效。在上述生產(chǎn)工藝中，鋁合金用組成物在鋁合金總重量中，建議再添加MnO. 50 0. 70重量％。此外，本發(fā)明涉及的鋁合金可以添加在由鋁合金總重量中FeO. 001 0. 50重 量％、01 0. 01 0. 10重量％、Cr 0. 01 0. 25重量0. 01 0. 20重量％組成的群 中選出的1種以上的上述成分。下面，通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。下面的實(shí)施例是為了更詳細(xì)說(shuō)明本發(fā) 明所需，本發(fā)明涉及范圍并不限于下述實(shí)施例。下述實(shí)施例可以在本發(fā)明的范疇內(nèi)，由操作 者合理修正、變更。實(shí)施例1及對(duì)照示例1 3 鋁合金的生產(chǎn)為核實(shí)本發(fā)明涉及鋁合金的特性(拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率)，按照下表1中所 示成分組成生產(chǎn)了實(shí)施示例1及對(duì)照例1 3的鋁合金試片。表1
權(quán)利要求
一種可加工性強(qiáng)的Al Si Mg系鋁合金，其特征在于，以鋁合金總重量中Si 1.2～1.4重量％、Mg 0.6～0.75重量％、Sn 0.8～1.0重量％及其余為Al及雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可加工性強(qiáng)的Al-Si-Mg系鋁合金，其特征在于，在所述鋁合金 總重量中添加Mn 0. 50 0. 70重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述可加工性強(qiáng)的Al-Si-Mg系鋁合金，其特征在于，在所述鋁合金 總重量中添加從Fe 0. 001 0. 50重量％、Cu 0.01 0. 10重量％、Cr 0.01 0.25重量％ 及Zn 0. 01 0. 20重量％組成的群中選出的1種以上的成分。
4.一種可加工性強(qiáng)的Al-Si-Mg系鋁合金的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括組成物總重量 中，Si 1.2 1.4重量％、1% 0. 6 0. 75重量％、Sn 0. 8 1. 0重量％，且其余為Al及雜 質(zhì)的Al-Si-Mg系鋁合金用組成物的準(zhǔn)備階段；通過(guò)連鑄工藝將上述鋁合金用組成物制作成坯子的階段；以及對(duì)上述階段制作的坯子進(jìn)行均質(zhì)化熱處理、擠壓、拉伸及時(shí)效熱處理的階段，上述時(shí)效熱處理以在130 150°C環(huán)境下加工為特點(diǎn)的Al-Si-Mg系鋁合金的生產(chǎn)工藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述可加工性強(qiáng)的Al-Si-Mg系鋁合金的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所 述Al-Si-Mg系鋁合金用組成物以在組成物總重量中添加MnO. 50 0. 70重量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述可加工性強(qiáng)的Al-Si-Mg系鋁合金的生產(chǎn)工藝，其特征在于， 所述Al-Si-Mg系鋁合金用組成物在鋁合金總重量中，添加從FeO. 001 0. 50重量％、Cu 0.01 0. 10重量％、Cr 0. 01 0.25重量％及Zn 0. 01 0. 20重量％組成的群中選出的 1種以上的成分。
全文摘要
本發(fā)明涉及以鋁合金總重量中Si 1.2～1.4重量％、Mg 0.6～0.75重量％、Sn0.8～1.0重量％及其余為Al及雜質(zhì)為特點(diǎn)的Al-Si-Mg系鋁合金及其生產(chǎn)工藝。上述通信用鋁合金的可加工性極好，加工時(shí)不會(huì)發(fā)生芯片卷翹或損傷加工工具等問(wèn)題，可以縮短加工周期。同時(shí)，可以大幅降低加工產(chǎn)品的不良率，提高加工產(chǎn)品質(zhì)量，并減少毛邊(burr)殘量，便于毛邊(burr)的清除及清洗。
文檔編號(hào)C22F1/043GK101948974SQ20101011249
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者吳介熙, 張桂源, 樸相宇, 李佑埴, 金大業(yè) 申請(qǐng)人:現(xiàn)代摩比斯株式會(huì)社;(株)東洋鋼鐵