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铝合金管材晶粒度的细化研究

2021-04-19王义斌武维煜

有色金属加工 2021年2期
关键词:工艺

王义斌,武维煜,潘 岩,杨 明

(辽宁忠旺集团有限公司,辽宁 辽阳 111003)

6063属于低合金成分Al-Mg-Si系高塑性合金,6063铝合金主要强化相为Mg2Si,属于可热处理强化铝合金[1-2],具有良好的热塑性、可焊性、抗腐蚀性能以及无应力腐蚀倾向,主要应用在汽车框架等需要折弯冲压等部位[3-4]。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[5],对于传统的6063合金提出了更多的性能要求,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铝合金由于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管材的出口。

1 开发目标

管材规格为直径60mm,壁厚为5mm,要求T4状态下屈服强度达60MPa~80MPa,抗拉强度达130MPa~170MPa,断后延伸率≥23%,同时平均晶粒尺寸≤100μm。我公司采用铸棒高温短时的均质制度,同时挤压使用低温快速的工艺,配合模具去掉前室的设计方式来满足客户的各项标准要求。

2 试验材料与方法

采用Φ60mm×5mm圆管管材,整体工艺流程为,铸棒的均质→模具、挤压筒、铸棒的加热→挤压→冷却→拉伸矫直→成品锯切→性能检测。铸棒均质方案选择560℃×8h与580℃×5h两种均质制度,为方便进行对比,同时对未均质的铸棒也进行电导率及硬度检测。模具设计方案选择下模带前室与不带前室两种方法(图1)。

(a)模具设计带前室 (b)模具无前室设计

挤压工艺设计选择高温慢速与低温高速两种方式,通过不同的工艺参数路径,制备满足性能要求的产品。……

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