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高强度延性铝合金挤压件


技术摘要:
本发明公开了高强度延性6000系列铝合金挤压件。提供了一种合金组合物。所述合金组合物包含浓度大于或等于约0.55重量%至小于或等于约0.75重量%的硅(Si);浓度大于或等于约0.55重量%至小于或等于约0.75重量%镁(Mg);浓度大于或等于约0.15重量%至小于或等于约0.3重量%  全部
背景技术:
本部分提供了与本公开相关的背景信息,其不一定是现有技术。 由铝合金制成的部件在各种工业和应用中已变得越来越普遍,所述工业和应用包 括一般制造业、施工设备、汽车或其它运输工业、家用或工业结构、航空航天等。例如,铝合 金用于制造工业中以用于挤压铸造具有均匀断面几何形状的零件或由具有均匀断面几何 形状的零件制成。特别地,7000系列铝合金(含锌的铝合金)具有高强度并且在重量上比钢 轻,这导致燃料消耗减少。相比之下,6000系列铝合金(含镁和硅的铝合金)更易于加工,但 是对于使用7000系列合金的许多应用来说太弱。因此,期望开发具有7000系列合金的强度 性质的6000系列合金。
技术实现要素:
本部分提供了本公开的一般概述,而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。 本公开涉及高强度延性6000合金挤压件。 在各个方面,本技术提供了一种合金组合物,其包含浓度大于或等于约0.55重量% 至小于或等于约0.75重量%的硅(Si);浓度大于或等于约0.55重量%至小于或等于约0.75重 量%的镁(Mg);浓度大于或等于约0.15重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr);以及所述 合金组合物的余量为铝(Al),其中所述合金组合物具有小于或等于约3重量%的金属间相含 量。 在一方面,所述Si和所述Mg以大于或等于约0.9(9:10)至小于或等于约1.1(11: 10)的Si:Mg比存在。 在一方面,所述合金组合物还包含以下中的至少一种:浓度大于或等于约0.15重 量%至小于或等于约0.25重量%的铁(Fe);浓度大于约0重量%至小于或等于约0.3重量%的铜 (Cu);浓度大于或等于约0.3重量%至小于或等于约0.5重量%的锰(Mn);和浓度大于或等于 约0.1重量%至小于或等于约0.2重量%的锌(Zn)。 在一方面,所述合金组合物包含Fe、Cu、Mn和Zn中的每一种。 在一方面,所述合金组合物基本上不含钛(Ti)。 在一方面,所述合金组合物被构造为在加工后具有竹状晶粒晶体组织,其中所述 竹状晶粒晶体组织包含大于或等于约80%的定向排列纵向晶粒。 在一方面,所述合金组合物被构造为在加工后具有大于或等于约280MPa的拉伸强 度。 在一方面,所述合金组合物呈坯料的形式。 在一方面,汽车零件包含所述合金组合物。 在各个方面,本技术还提供了制造挤压物体的方法,该方法包括:将合金组合物加 4 CN 111549260 A 说 明 书 2/10 页 热到大于或等于约400℃至小于或等于约650℃的温度以形成加热的合金组合物;将加热的 合金组合物通过模具挤压以形成加热的挤压零件;将加热的挤压零件淬火以形成冷却的挤 压零件;并且将冷却的挤压零件回火以形成挤压物体,其中所述合金组合物包含浓度大于 或等于约0.55重量%至小于或等于约0.75重量%的硅(Si);浓度大于或等于约0.55重量%至 小于或等于约0.75重量%的镁(Mg);浓度大于或等于约0.15重量%至小于或等于约0.3重量% 的铬(Cr);以及所述合金组合物的余量为铝(Al),其中所述合金组合物具有小于或等于约3 重量%的金属间相含量。 在一方面,用大于或等于约2500psi至小于或等于约5000psi的冲压压力和大于或 等于约2ipm至小于或等于约10ipm的挤压速度进行挤压。 在一方面,通过水雾在大于或等于约300℃/分钟至小于或等于约1200℃/min的冷 却速率下进行淬火。 在一方面,回火包括将冷却的挤压零件在大于或等于约150℃至小于或等于约250 ℃的温度下时效处理大于或等于约1小时至小于或等于约5小时的时间。 在一方面,挤压物体具有包含大于或等于约80%的定向排列纵向晶粒的竹状晶粒 晶体组织。 在一方面,挤压物体是汽车零件,其选自摇臂、控制臂、纵梁(rail)、横梁(beam)、 加强板、保险杠、踏板(step)、副车架构件和立柱(pillar)。 在一方面,在加热之前,对合金组合物施以均匀化加工,其包括以大于或等于约6 ℃/分钟至小于或等于约10℃/分钟的第一速率加热合金组合物,直到合金组合物达到大于 或等于约450℃至小于或等于约550℃的第一温度;将合金组合物在第一温度下保持大于或 等于约30分钟至小于或等于约2小时;以大于或等于约0.1℃/分钟至小于或等于约1℃/分 钟的第二速率加热合金组合物,直到合金组合物达到大于或等于约550℃至小于或等于约 600℃的第二温度;将合金组合物在第二温度下保持大于或等于约1小时至小于或等于约5 小时;并且将合金组合物淬火。 在各个方面,本技术还进一步提供了生产合金组合物的方法,所述方法包括将合 金组分组合以形成混合物,所述合金组分包括浓度大于或等于约0.55重量%至小于或等于 约0.75重量%的硅(Si)、浓度大于或等于约0.55重量%至小于或等于约0.75重量%的镁(Mg)、 浓度大于或等于约0.15重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)、和余量的铝(Al);将混合 物熔融以形成合金溶液;将合金溶液铸造成坯料;并且对所述坯料施以均匀化加工,其包括 以大于或等于约6℃/分钟至小于或等于约10℃/分钟的第一速率加热坯料,直到胚料达到 大于或等于约450℃至小于或等于约550℃的第一温度;将坯料在第一温度下保持大于或等 于约30分钟至小于或等于约2小时;以大于或等于约0.1℃/分钟至小于或等于约1℃/分钟 的第二速率加热坯料,直到坯料达到大于或等于约550℃至小于或等于约600℃的第二温 度;将坯料在第二温度下保持大于或等于约1小时至小于或等于约5小时;并且将坯料淬火 以形成合金组合物。 在一方面,所述Si和所述Mg以大于或等于约0.9(9:10)至小于或等于约1.1(11: 10)的Si:Mg比存在于混合物中。 在一方面,所述合金组分还包括以下中的至少一种:浓度大于或等于约0.15重量% 至小于或等于约0.25重量%的铁(Fe)、浓度大于约0重量%至小于或等于约0.3重量%的铜 5 CN 111549260 A 说 明 书 3/10 页 (Cu)、浓度大于或等于约0.3重量%至小于或等于约0.5重量%的锰(Mn)、和浓度大于或等于 约0.1重量%至小于或等于约0.2重量%的锌(Zn)。 在一方面,所述合金组合物具有小于或等于约3重量%的金属间相含量。 更多的适用范围将由本文中所提供的描述而变得显而易见。本
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