6082铝合金铸锭均匀化热处理工艺研究.pdf

第42卷第3期
有色金属加工
Vol 42 No. 3
2013年6月
NONFERROUS METALS PROCESSING
June 2013
6082铝合金铸锭均匀化热处理工艺研究
廖儒福',林高用,张锐',林光磊2
(1中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410083)
(2福建南平铝业有限公司,福建南平353000)
摘要:对6082铝合金铸锭样品进行均匀化热处理,并通过力学性能测试、金相显微镜观察等技术手段,研
究了均匀化热处理的加热、保温、冷却等工艺参数对合金组织和力学性能的影响规律。结果表明:均匀化热
处理能明显减少或消除6082铝合金铸锭的晶内与晶间偏析,使非平衡相溶解,合金组织均匀性提高,有效改
善合金的后续挤压加工及热处理性能。使合金获得最佳综合力学性能的均匀化热处理工艺为:"550℃×保
温2h"+"575℃×保温3.5h",强风冷却至200℃后再水冷。
关键词:6082铝合金;均匀化热处理;力学性能
中图分类号:TG146.21
文就标识码:A
文章编号:1671-6795(2013)03-0035-05
6082铝合金属于AI-Mg-Si系热处理可强化的有形成系统完善的均匀化热处理制度-?。本文在
铝合金,具有中等强度、良好的焊接性能、耐腐蚀性以生产条件下对6082铝合金铸锭的均匀化热处理工艺
及较好的加工特性和淬透性,可加工成管材、棒材、型进行系统地实验硏究,通过对该合金的铸态样品进行
材、线材,被广泛应用于交通运输和结构工程上,如桥不同工艺的热处理,并进行相应性能和组织分析,以
梁、起重机、屋顶构架、交通车和运输船等-。
获得最隹的均匀化热处理工艺,指导6082铝型材的
均匀化是影响变形铝合金材料性能的重要因素。生产实践,改善型材的力学性能,提高产品的综合成
6082铝合金变形抗力较大,力学性能指标偏高。均匀材率。
化热处理工艺对后期的挤压工艺、热处理工艺及型材
的机械性能都有非常大的影响-。实际生产中由1试验材料及方法
于铸锭均匀化处理工艺不合理,导致挤压型材的屈服
强度偏低,并严重影响制品的表面质量。实验发现,
实验所使用的6082铝合金来自福建南平铝业公
铸态6082铝合金中存在着枝晶偏析和非平衡相,合可,铸锭的化学成分对CB/T3190标准进行了调整,其
金组织不够均匀,通过均匀化热处理能使铸锭中的不
调整值如表1所示。根据Al-Si-Mg系合金相图、相
平衡共晶组织在基体中分布趋于均匀,以达到消除铸
关资料以及所研究合金的具体成分,对铸锭进行均
造应力,提高铸锭塑性,减小变形抗カ,改善加工产品匀化热处理,热处理果用箱式空气电阻炉进行双毁加
的组织和性能的目的。已有的关于6082铝合金的热热,锭规格为中305×540mm,具体实验方案如表2
处理工艺的研究多侧重于淬火-时效工艺,少量的有
所示,铸锭编号从1~8号,代表各自的热处理工艺。
关均匀化热处理方面的报道也仅涉及热处理温度,没
收稿日期;2012-10-29
基金项目:国家十一五科技支撑计划项目(2009BAE71B04)
作者简介;廖儒福,男,工程师,工程硕士
通讯作者;林高用(1966-),男,沏南洞口县人,博士,教授,主要从事有色金属材料加工、模具设计、数值模拟方面的教学与科研。
有色金属加工
第42卷
表16082铝合金圆铸化学成分(质量分数wt%)
Tab. I Chemical composition of 6082 aluminum alloy billet
执行标准
Mn
GB/TS190
0.6-1.20.7-1.3
0-0.1
0-0.2
余量
调整前
0.86-0.950.85-0.930.3-0.4
0.01-0.0
-0.050.5-0.650-0.1余量
调整后
0.7-0.80.9-0.980-0.350.02-0.060.025-0.050-0.2
0.5-0.6
0-0,1
余量
表2均匀化热处理实验方案
处理,热处理工艺为:(510~525℃)x10min+(170
Tab 2 Trial scheme for homogenization heat treatment
180℃)x(6~7h),强风+气冷,冷却速度为
加热方式
200℃/min
铸锭编号
冷却方式
挤压后并经过后续热处理的型材,分别从头部及
第一阶段
第二阶段
尾部取样按GBT228-2002制成标准拉伸试样,在
550℃×1h
575℃x4.5h
风冷
CSS-44100型电子万能试验机上进行室温拉伸试验,
0℃×2h
575℃×3.5
风冷
拉伸速度为2mm/min;用锯弓分别在铸态、热处理态
550℃×3h
铸锭(560℃x保温2h+585℃x保温3.5h)上锯取尺
575℃x2.5
风冷
寸为20×15×x10mm的试样,依次用400#、600#、800#
550cx4h
575℃
风冷
水磨砂纸和600#1200#金相砂纸将试样表面磨平,至
550℃xIh
575℃×4.5h
水冷
无明显划痕后在金相抛光机上进行抛光,经腐蚀剂浸
蚀后在 POLVAR-MET型金相显微镜上进行金相组
550×2h
575℃×3.5h
水冷
织观察,腐蚀液为盐酸(3ml)、硝酸(5ml)、氢氟酸
550℃x3h
575℃x2.5h
水冷
(2ml)和蒸馏水(250ml)的混合液。
550℃x4h
575℃x1
水冷
2实验结果及分析
均匀化热处理后的铸锭经锯尾、车皮后在YA32
315型四柱式万能立式液压机上进行挤压,挤压工
2.1均匀化热处理工艺对合金室温力学性能的影响
艺参数为:工模具预热温度为380℃,时间为3h;铸锭
对经过不同的均匀化热处理工艺处理后的型材
加热温度为510~525℃,加热时间为2h;挤压力为
试样的头部及中、尾部进行了室温力学性能测试,拉
315KN,挤压速度约为40m/min,挤压比为A=25。对
伸试验结果如表3所示。
挤制出的6082铝合金型材进行相同的淬火-时效热
表36082合金均匀化热处理热实验型材样品力学性能统计表
Tab. Statistical table of mechanical property for tested profile sample
型材样品部位
头部
中、尾部
铸锭编号
抗拉强度
屈服强度
伸长率
抗拉强度
屈服强度
伸长率
Rm/Mpa
Rp0. 2/Mpa
A/%
Rm/Mpa
Rp0. 2/Mpa
A/%
320.0
287.5
265.0
230.0
20.0
302.5
9.25
320.0
290.0
9.25
225.0<