一种耐腐蚀的6082铝合金材料及其熔铸工艺的制作方法

1.本发明属于变形铝合金材料制备技术领域，具体涉及一种耐腐蚀的6082铝合金材料及其熔铸工艺。


背景技术：

2.随着对汽车节能环保、轻量化和高机动性的要求，汽车轻量化发展迅速。铝合金具有强度适中、质量轻、易成型等特点，适用于汽车轻量化设计。出于对强塑性和安全性的考虑，汽车底盘连杆需采用6082铝合金制造，目前客户对6082铝合金的性能要求如下：客户对6082铝合金的锻造前经稳定化处理后t4的性能要求：抗拉强度≥270mpa，屈服强度≥175mpa，延伸率≥17％,晶间腐蚀深度≤50μm且不许发生层状腐蚀。锻造后的t6性能要求：抗拉强度≥355mpa，屈服强度≥325mpa，延伸率≥5％。目前我司的普通6082合金无法达到以上要求，需要发明新的6082合金以满足以上应用。


技术实现要素：

3.本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种耐腐蚀的6082铝合金材料及其熔铸工艺。本发明的6082铝合金材料铸造性能优异、通用性强，可以与现有6082熔炼铸造工艺一致，本发明制备的6082铝合金材料挤压性优异，挤压抗力小，模具寿命高。
4.为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种耐腐蚀的6082铝合金材料，按质量分数计，包括以下组分：硅0.78％
‑
0.88％；铁≤0.15％；铜≤0.005％；镁0.75％
‑
0.85％；锰0.5％
‑
0.6％；铬0.1％
‑
0.16％；钛：0.02％
‑
0.05％，余量为铝及不可避免的杂质。
5.所述的耐腐蚀的6082铝合金材料的熔铸工艺，包括以下步骤：
6.(1)按所需的组分配比将硅、铁、铜、锰、铬、钛及铝装炉熔炼；
7.(2)向步骤(1)中的熔炉中加入所需量的镁，机械搅拌30
‑
35min后电磁搅拌30
‑
35min，继续熔炼，同时扒渣；
8.(3)精炼：将步骤(2)得到的物料在760
‑
780℃下精炼30
‑
35min，同时扒渣；
9.(4)浇铸：步骤(3)精炼后的物料出炉，出炉温度为765
‑
780℃，钛硼丝在线喂丝，hycast在线双级除气除渣，hycast低压真空铸造，浇铸速度为53
±
2mm/min；
10.(5)经步骤(4)浇铸结束的产品进行均匀化处理；
11.(6)步骤(5)均匀化处理后的铝棒进行挤压，采用在线喷淋冷却，挤压出口温度为520
‑
560℃。
12.进一步地，步骤(1)中的熔炼温度为730
‑
780℃。
13.进一步地，步骤(4)中真空铸造时的余压为130
‑
160psig，温度为765
‑
780℃。
14.进一步地，步骤(5)中均匀化处理的温度为565
±
10℃，保温时间为7.5
±
0.2小时。
15.进一步地，所述6082铝合金材料经过80℃*8h的t4稳定化处理后其性能达到：抗拉强度≥270mpa，屈服强度≥175mpa，延伸率≥17％，晶间腐蚀深度≤50μm，且无层状腐蚀。
16.进一步地，所述6082铝合金材料经过175℃*8h的时效锻造后得到的t6合金的抗拉强度≥355mpa，屈服强度≥325mpa，延伸率≥5％。
17.本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
18.(1)本发明的6082铝合金材料铸造性能优异、通用性强，可以与现有6082熔炼铸造工艺一致，本发明制备的6082铝合金材料挤压性优异，挤压抗力小，模具寿命高。
19.(2)本发明的6082铝合金材料挤压后t4稳定化处理后的性能达到：抗拉强度≥270mpa，屈服强度≥175mpa，延伸率≥17％,晶间腐蚀深度≤50μm，且无层状腐蚀，以利于后续的锻造加工。
20.(3)本发明的6082铝合金材料锻造后的t6性能要求：抗拉强度≥355mpa，屈服强度≥325mpa，延伸率≥5％。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.本发明提供了一种耐腐蚀的6082铝合金材料，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分：硅0.78％
‑
0.88％；铁≤0.15％；铜≤0.005％；镁0.75％
‑
0.85％；锰0.5％
‑
0.6％；铬0.1％
‑
0.16％；钛：0.02％
‑
0.05％，余量为铝及不可避免的杂质。
23.fe为杂质元素，在合金中形成alfesi相，将fe控制在0.15％以下，有利于合金延伸率和耐蚀性的提升；cr可以降低fe对耐蚀性的影响，cr含量控制在0.1％
‑
0.16％，能够提高合金的耐蚀性；si能够提高合金的强度，但对延伸率不利，故适当控制si元素0.78％
‑
0.88％，cu元素会显著降低合金的耐蚀性，故控制在0.005％以下。
24.实施例1
25.一种耐腐蚀的6082铝合金材料，按质量分数计，包括以下组分：硅0.876％；铁0.147％；铜0.0048％；镁0.846％；锰0.591％；铬0.157％；钛0.0491％，余量为铝及不可避免的杂质。
26.实施例2
27.一种耐腐蚀的6082铝合金材料，按质量分数计，包括以下组分：硅0.834％；铁0.115％；铜0.0025％；镁0.801％；锰0.557％；铬0.135％；钛0.0353％；余量为铝及不可避免的杂质。
28.实施例3
29.一种耐腐蚀的6082铝合金材料，按质量分数计，包括以下组分：硅0.841％；铁0.123％；铜0.0021％；镁0.794％；锰0.560％；铬0.129％；钛0.0339％；余量为铝及不可避免的杂质。
30.实施例4
31.一种耐腐蚀的6082铝合金材料，按质量分数计，包括以下组分：硅0.783％；铁0.0983％；铜0.000935％；镁0.754％；锰0.512％；铬0.109％；钛0.0211％；余量为铝及不可避免的杂质。
32.对比例1
33.一种6082铝合金材料，按质量分数计，包括以下组分：硅1.09％；铁0.211％；铜0.028％；镁0.713％；锰0.518％；钛0.0633％；铬0.0477％；余量为铝及不可避免的杂质。
34.实施例1
‑
4和对比例1中的6082铝合金材料经过相同的熔铸、均质、挤压处理，包括如下的步骤：
35.(1)按前述组分比例，除镁元素外配料装炉熔炼，温度为755℃；
36.(2)向步骤(1)中的熔炉中加入镁，并机械搅拌32min加电磁搅拌32min，继续熔炼，同时扒渣；
37.(3)精炼：将步骤(2)得到的物料在770℃下精炼35min，同时扒渣；
38.(4)浇铸：精炼(3)后的物料出炉，出炉温度为770℃，钛硼丝在线喂丝，hycast在线双级除气除渣，hycast低压真空铸造，铸造时的余压为145psig，温度为780℃，浇铸速度为53
±
2mm/min；
39.(5)经(4)浇铸结束的产品进行采用均匀化处理，温度为565℃，保温时间为7.5 0.2小时；
40.(6)经(5)均匀化结束后的铝棒进行挤压，采用在线喷淋冷却，挤压出口温度为540℃。试验过程中的产品在4500吨挤压生产，棒材米重为8.82kg/m，在挤压比为36的状态下出口速度4.5m/min，经过水冷后的材料温度在35℃以下。
41.实施例1
‑
4和对比例1中的6082铝合金材料进行80℃*8h的稳定化处理后进行t4性能测试和晶间腐蚀，其结果如表1所示：
42.表1实施例1
‑
4和对比例1中6082铝合金材料进行稳定化处理后相关性能比较
[0043][0044][0045]
实施例1
‑
4和对比例1中的6082铝合金材料在175℃*8h的时效下锻造，得到的t6合金进行性能的测试，其结果如下表2所示：
[0046]
表2实施例1
‑
4和对比例中的6082铝合金材料锻造后t6合金的相关性能测试
[0047][0048]
试验结果证明，相比普通6082，降低si含量、fe含量及cu含量，提高cr可以显著提高合金锻造前后的延伸率，显著提高合金的耐腐蚀性能，有利于材料的后续的锻造加工，同时满足锻造后材料的强度要求。综上所述，该铝镁硅系6082铝合金材料是一种良好的适用于汽车连杆的高耐腐蚀高韧新型铝合金材料，挤压后t4稳定化处理后的性能达到：抗拉强度≥270mpa，屈服强度≥175mpa，延伸率≥17％,晶间腐蚀深度≤50μm，且无层状腐蚀，利于后续的锻造加工；本发明的6082铝合金材料锻造后的t6性能要求：抗拉强度≥355mpa，屈服强度≥325mpa，延伸率≥5％，能够满足客户的要求。
[0049]
需要说明的是铸造时余压为130
‑
160psig，其中psig是英制压力单位，p是磅pound，s是平方square，i是英寸inch，gauge指表压，即压力表显示的数值。具体指的是“一平方英寸面积承受1磅重”所造成的表压，1psig＝6 894.75729pa。
[0050]
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。