6082铝合金挤压铝型材生产工艺研究.pdf

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1、 第4期总第170期冶 金 丛 刊Sum.170N o.42 0 0 7年8月METALLURGICAL COLLECTI ONSAugust2 0 0 7作者简介:罗 钧(1970-),男,助理工程师,1992年毕业于中南大学 16082铝合金挤压铝型材生产工艺研究 罗 钧 倪 希(广州南方有色金属有限公司)(广州铝材厂有限公司)摘 要 介绍了6082铝合金挤压铝型材的熔铸和挤压工艺,合理设计了合金成分及生产工艺,使产品达到较高的综合性能要求。关键词 6082铝合金;型材;挤压工艺中图分类号:TG379 文献标识码:A 文章编号:1671-3818(2007)04-0004-02RESEAR

2、CH ON PRODUCTI ON TECHNOLOGY OF 6082A2ALLOY EXTRUSI ON SECTI ONAL BARLuo JunNi Xi(Guangzhou South nonferrousmetal Co.,Ltd.)(Guangzhou Aluminium Material Factory Co.,Ltd.)AbstractThe fusion and extrusion technology of 6082 A2alloy extrusion sectional bar were introduced.Rational alloying composition

3、and production technologywere designed.The higher comprehensive prop2ertieswere obtained.Key words6082 aluminium alloy;sectional bar;extrusion pressure1 前言6082铝合金属于Al-Mg-Si系热处理可强化的铝合金,具有中等强度和良好的焊接性能和耐腐蚀性,主要被用于交通运输和结构工程上,如桥梁、起重机、屋顶构架、交通车和运输船等。本文对6082铝合金应用于挤压型材生产进行了试验研究,以确定合适的熔铸和挤压工艺制度。2 熔铸工艺2.1 化学成分G

4、 B/T3190-1996中6082铝合金化学成分见表1。2.2 成分控制6082铝合金成分具有两个主要特点:第一,含表16082铝合金化学成分标准单位:w%元素SiFeCuMnMgCrZnTi其它单个合计Al标准0.71.30.500.100.41.00.61.20.250.200.100.050.15余量有适量的Mn和Cr;第二,Mg、Si含量相对较高。其中,Mn、Cr等合金元素可阻碍挤压时和挤压后发生再结晶或再结晶晶粒长大,细化晶粒。但(Mn+Cr)总量过高可能形成分别含Mn、Cr的粗大第二相,削弱Mg2Si相的沉淀强化效果,抵消其阻碍再结晶和细化晶粒的作用。同时,Mn、Cr元素会增大6

5、082铝合金的淬火敏感性。且易在(Al)相中产生严重的晶内偏析,造成挤压制品粗晶组织,降低型材氧化着色效果。对于Mg、Si成分,6082铝合金在Mg2Si强化的同时,通过增加适量过剩Si来促进强化。因此,重点对Mn的含量进行试验确定:以Mn含量为0.6%0.65%及0.9%0.95%进行对比。发现Mn含量偏上限时,制品尾部粗晶组织较多,且力学性能偏低,所以对比确定Mn含量的优化范围为0.6%0.65%。Cr的含量宜控制在0.15%以下,(Mn+Cr)总量控制在0.70%0.80%范围内。Mg2Si含量宜控制在1.5%1.6%,过剩Si含量控制在0.3%左右。6082铝合金的实际成分控制范围见表

6、2。1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/ 第4期罗 钧等:6082铝合金挤压铝型材生产工艺研究5表26082铝合金化学成分控制范围单位:w%元素SiFeCuMnMgCrZnTi其它单个合计Al标准0.71.30.500.100.41.00.61.20.250.200.100.050.15余量实控0.91.10.400.050.40.60.70.90.100.100.100.050.15余量2.3 工艺控制由于6082铝合金最大的特点是含难熔金属Mn,Mn的适

7、量存在易引起晶内偏析及固液区塑性降低,导致抗裂能力不足,故熔铸工艺主要需注意三点:第一,熔炼应注意控制温度在740760间并搅拌均匀,保证金属完全熔化、温度准确、成分均匀。第二,铸造应考虑金属Mn增大了合金的粘度,使其流动性下降,影响了合金铸造性能。铸造速度要适当降低,控制在80100mm/min范围内。第三,加大冷却强度,加快冷却速度,以利于消除晶内偏析现象。控制一次冷却强度,加大二次冷却强度以减少铸造时产生的应力集中,避免产生铸锭裂纹缺陷。冷却水压应控制在0.10.3MPa范围内。3 均匀化退火6082铝合金变形抗力大,力学性能指标偏高。通过均匀化处理工艺改善合金组织,达到三个主要效果:充

8、分固溶解Mg2Si相;消除晶内偏析;(Al9Fe2Si2)相向(Al12Fe3Si2)相转变,并细化含铁相粒子。由于合金中Mn的存在可降低转变温度、缩短转变时间,且为保持合金挤压性能和挤压效应,采用中温均化工艺,即均匀化温度555565;保温时间6h;冷却速度 200/h。4 挤压工艺4.1 铸锭加热方式铸锭加热采用工频感应加热,这种加热方式的特点是:加热时间短,在3min内即可达到500 左右;温度控制准确,误差不超过 3。如果用电阻炉缓慢加热,将会导致Mg2Si相析出,影响强化效果。4.2 挤压综合考虑6082铝合金的主要特点,结合实践生产制订挤压工艺如下:(1)6082合金变形抗力大,所

9、以铸锭加热温度应偏上限(480500)。(2)模具温度取460 为宜,挤压筒温度为440500。(3)挤压速度控制在711m/min的范围内;(4)要使合金主要强化相Mg2Si完全固溶,须保证淬火温度在500 以上,因此型材挤压出口温度应控制在500530 范围内;(5)6082合金淬火敏感性高,要求淬火冷却强度大、冷却速度快,制品出前梁后必须立即进行在线淬火。对于壁厚2.5mm以下的型材可考虑用强风冷却淬火;壁厚2.5mm以上的型材必须用水雾淬火处理,须使温度迅速降到50 以下。(6)6082铝合金型材拉伸矫直,应将拉伸率控制在1.0%2.0%范围内。挤压工艺参数见表3。表3 挤压工艺参数铸

10、锭温度/模具温度/挤压筒温度/挤出温度/挤压速度/mmin-1拉伸率/%水淬后温度/4805004604405005005307111.02.0505 时效制度时效是型材达到规定力学性能的最后一个环节,合理的时效制度既要保证产品的性能,又要考虑生产效率及生产成本。结合试验研究,6082型材最佳时效制度定为:时效温度170180,保温时间8h,时效前型材的停放时间不超过8h。6 结论根据6082铝合金型材的特点和性能要求,上述工艺是比较合理的。在熔铸工艺中,6082铝合金成分控制重点在于Mn和Cr含量范围。Mn含量优化控制范围为0.6%0.65%,Cr的含量宜控制在0.15%以下,(Mn+Cr)

11、总量控制在0.70%0.80%范围内。Mg2Si含量宜控制在1.5%1.6%,过剩Si含量控制在0.3%左右。在挤压工艺中,挤压出口温度和淬火效果控制则是保证产品性能的关键,应保证淬火温度在500 以上,型材挤压出口温度应控制在500530,淬火力求强度大、速度快。参 考 文 献1 田荣璋,王祝堂.铝合金及其加工手册M.长沙:中南工业大学出版社,1989.2 刘静安,赵云路等.铝型材生产关键技术M.重庆:重庆大学出版社,1999.3 刘静安.Al2Mg2Si系挤压合金的自然时效和人工时效特点J.中国有色金属学报,1988,增刊(1):252-258.1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/