一种结构工程用铝合金型材及其制备方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201310318183.7	申请日：	2013.07.25
公开号：	CN103361523A	公开日：	2013.10.23
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|著录事项变更IPC(主分类):C22C 21/02变更事项:申请人变更前:广东伟业铝厂有限公司变更后:广东伟业铝厂集团有限公司变更事项:地址变更前:528231 广东省佛山市大沥镇水头工业区变更后:528231 广东省佛山市南海区大沥水头工业区\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 21/02申请日:20130725\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C21/02; C22C1/02; C22F1/043	主分类号：	C22C21/02
申请人：	广东伟业铝厂有限公司
发明人：	李伟萍
地址：	528231 广东省佛山市大沥镇水头工业区
优先权：
专利代理机构：	广州广信知识产权代理有限公司 44261	代理人：	石泽智
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内容摘要

本发明公开一种结构工程用铝合金型材及其制备方法，铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.50～0.60%，硅0.65～0.75%，锰0～0.25%，铬0～0.10%，钛0.005～0.009%，铁0～0.30%，锌0～0.10%，铜0～0.10%，余量为铝。本发明的铝合金型材063和6063A合金相比，其抗拉强度达到290MPa以上；屈服强度达到240MPa以上；断裂延伸率达到8%以上。与6061合金相比较，6061合金的淬火敏感性很高，生产中必须采用淬火水冷才能保证得到要求的力学性能值，导致挤出的铝材变形严重，而本发明的合金材料具有较小的淬火敏感性，在型材的加工时，可以采用强风冷却或水雾冷却即可得到要求的性能，具有良好的韧性，摆式冲击值可达20J/cm2以上。

权利要求书

1.  一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.50～0.60%，硅0.65～0.75%，锰0～0.25%，铬0～0.10%，钛0.005～0.009%，铁0～0.30%，锌0～0.10%，铜0～0.10%，余量为铝。

2.  根据权利要求1所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：所述锰和铬占总重量比为0.15%～0.25%。

3.  根据权利要求1或2所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.50%，硅0.65%，锰0.01%，铬0.16%，钛0.005%，铁0.01%，锌0.01%，铜0.01%，余量为铝。

4.  根据权利要求1或2所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.55%，硅0.7%，锰0.1%，铬0.05%，钛0.007%，铁0.2%，锌0.05%，铜0.05%，余量为铝。

5.  根据权利要求1或2所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.60%，硅0.75%，锰0.2%，铬0.05%，钛0.009%，铁0.30%，锌0.10%，铜0.10%，余量为铝。

6.  根据权利要求1或2所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.58%、硅0.73％、锰0.12%、铬0.06％、钛0.007％、铁0.17％、锌0.01%，铜0.01%，余量为铝。

7.  根据权利要求1或2所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.52%、硅0.68％、锰0.15%、铬0.05％、钛0.007％、铁0.19％、锌0.07%，铜0.08%，余量为铝。

8.  一种结构工程用铝合金型材的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1）将重量百分比为：镁0.50～0.60%，硅0.65～0.75%，锰0～0.25%，铬0～0.10%，钛0.005～0.009%，铁0～0.30%，锌0～0.10%，铜0～0.10%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭；
2）将铝合金铸锭在565±5℃下进行高温均匀化处理，加热5～10小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150℃后移置大气中继续空冷至室温；
3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯，送入感应炉快速加热至480℃后按15m/min出口速度挤压成型材，型材模具出口温度在535～540℃，采用速度为1.5～2.5℃/s强风冷却将型材冷却至250℃，而后采用空气冷却至室温；
4）按0.5%-1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；
5）待停留8-12小时后进时效炉处理，时效温度175±5℃，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。

9.  根据权利要求8所述的一种结构工程用铝合金型材的制备方法，其特征在于：1）将重量百分比为：镁0.58%、硅0.73％、锰0.12%、铬0.06％、钛0.007 ％、铁0.17％、锌0.01%，铜0.01%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭；
2）将铝合金铸锭在560℃下进行高温均匀化处理，加热9小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150℃后移置大气中继续空冷至室温；
3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯，送入感应炉快速加热至480℃后按15m/min出口速度挤压成型材，型材模具出口温度在535～540℃，采用速度为2℃/s强风冷却将型材冷却至250℃，而后采用空气冷却至室温；
4）按1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；
5）待停留10小时后进时效炉处理，时效温度173℃，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。

10.  根据权利要求8所述的一种结构工程用铝合金型材的制备方法，其特征在于：所述铸锭呈直径为Φ260mm的铸棒，所述型材是实心型材。

说明书

一种结构工程用铝合金型材及其制备方法
技术领域
本发明属于铝合金技术领域，本发明具体涉及一种结构工程用铝合金型材及其制备方法。
背景技术
按照国家标准GB50429-2007《铝合金结构设计规范》的要求，目前铝合金结构采用的铝合金为6063、6063A和6061铝合金，三种合金的主要成分均为铝、镁、硅，其中，6061合金中还添加有铜和铬两种辅助元素。6063和6063A合金具有优越的挤压加工性和挤压淬火性能，可高速大批量生产形状复杂的型材，生产成本低廉，但该合金力学性能不高；6061合金具有中强、耐蚀、可焊等优良的综合性能，成为数十年来轻质结构应用中的主要材料；但其挤压加工性能和挤压淬火性能欠佳，由于该合金淬火敏感性高，生产中采用在线水冷淬火时极易造成挤出的型材变形扭曲，导致生产效率和成品率的降低及相应生产成本的提高。
发明内容
本发明的目的之一是为了克服现有技术生产效率低产品质量差等不足，提供一种强度性能高，韧性好，而淬火敏感性较低，性价比更高的结构工程用铝合金型材。
本发明的目的之二是提供一种结构工程用铝合金型材的制备方法，该方法简单，能够生产提高产品的质量。
本发明的目的之一通过以下技术方案实现：
一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.50～0.60%，硅0.65～0.75%，锰0～0.25%，铬0～0.10%，钛0.005～0.009%，铁0～0.30%，锌0～0.10%，铜0～0.10%，余量为铝。
进一步地：所述锰和铬占总重量比为0.15%～0.25%。
进一步地：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.50%，硅0.65%，锰0.01%，铬0.16%，钛0.005%，铁0.01%，锌0.01%，铜0.01%，余量为铝。
进一步地：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.55%，硅0.7%，锰0.1%，铬0.05%，钛0.007%，铁0.2%，锌0.05%，铜0.05%，余量为铝。
进一步地：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.60%，硅0.75%，锰0.2%，铬0.05%，钛0.009%，铁0.30%，锌0.10%，铜0.10%，余量为铝。
进一步地：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.58%、硅0.73％、锰0.12%、铬0.06％、钛0.007％、铁0.17％、锌0.01%，铜0.01%，余量为铝。
进一步地：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.52%、硅0.68％、锰0.15%、铬0.05％、钛0.007％、铁0.19％、锌0.07%，铜0.08%，余量为铝。
本发明的目的之二通过以下技术方案实现：
一种结构工程用铝合金型材的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1）将重量百分比为：镁0.50～0.60%，硅0.65～0.75%，锰0～0.25%，铬0～0.10%，钛0.005～0.009%，铁0～0.30%，锌0～0.10%，铜0～0.10%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，
2）将铝合金铸锭在565±5℃下进行高温均匀化处理，加热5～10小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150℃后移置大气中继续空冷至室温，
3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯，送入感应炉快速加热至480℃后按15m/min出口速度挤压成型材，型材模具出口温度在535～540℃，采用速度为1.5～2.5℃/s强风冷却将型材冷却至250℃，而后采用空气冷却至室温；
4）按0.5%-1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；
5）待停留8-12小时后进时效炉处理，时效温度175±5℃，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。
进一步地：1）将重量百分比为：镁0.58%、硅0.73％、锰0.12%、铬0.06％、钛0.007％、铁0.17％、锌0.01%，铜0.01%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭；
2）将铝合金铸锭在560℃下进行高温均匀化处理，加热9小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150℃后移置大气中继续空冷至室温；
3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯，送入感应炉快速加热至480℃后按15m/min出口速度挤压成型材，型材模具出口温度在535～540℃，采用速度为2℃/s强风冷却将型材冷却至250℃，而后采用空气冷却至室温；
4）按1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；
5）待停留10小时后进时效炉处理，时效温度173℃，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。
进一步地：所述铸锭呈直径为Φ260mm的铸棒，所述型材是实心型材。
1、本发明通过优化铝合金中主要元素Mg和Si的含量，将合金中Mg2Si的总量控制在0.90%±0.05%的范围内，而将过剩硅的含量保持在0.35%±0.05左右的水平，从而将铝合金的力学性能稳定的控制在290-310MPa之间。
2、本发明在铝合金中添加入微量元素Mn和Cr，以便在均匀化过程中析出含Mn和Cr的弥散相颗粒。这些颗粒具有高密度和高热稳定性，能够抑制铝合金后续变形加工的再结晶过程，细化再结晶晶粒，并且会成为时效强化相的形核核心，对铝合金的力学性能特别是韧性的提高具有一定的作用。考虑到Cr和Mn同时也增加合金的淬火敏感性，因此，加入的数量控制在Mn+Cr=0.15%-0.25%之间，以取得二者之间的良好平衡。
3、铁是原铝锭中的正常杂质，随原铝锭一同进入铝合金中，但是铁元素是铝合金中的有害杂质，对铝合金的韧性、耐蚀性及挤压工艺性能有不良影响，应尽量使Fe含量减少，从降低生产成本的角度出发，宜将合金中的铁控制在0.3%以下，最好不超过0.2%。
4、本发明在合金中加入0.007%±0.002%的元素钛，以细化合金的铸造组织。而把钛的加入由传统的Al-Ti-B晶粒细化剂更改为Al-Ti-C中间合金，以消除合金中Cr元素与B和Ti的作用，保障Ti的细化效果。
5、本发明铝合金在加工成型材时采用高温均匀化处理和相对较低的时效温度，其中，高温均匀化温度为565±5℃；时效温度为175±5℃，使合金中过饱和沉淀质点及时效析出,质点的大小和均匀分布得到良好的控制，其最终铝合金组织中的金属间化合物相的总量控制在1.8-2.0%左右。
本发明的有益效果：
1、本发明的铝合金型材与6063和6063A合金相比，其抗拉强度可提高35%-26%，达到290MPa以上；屈服强度可提高41%-26%，达到240MPa以上；断裂延伸率可提高33%-60%，达到8%以上。
2、与6061合金相比较，力学性能基本一样，但6061合金的淬火敏感性很高，生产中必须采用淬火水冷才能保证得到要求的力学性能值，导致挤出的铝材变形严重，而本发明的铝合金材料具有较小的淬火敏感性，本发明在型材的加工时，可以采用强风冷却或水雾冷却即可得到要求的性能，大大方便了生产和整形作业。本发明铝合金材料具有良好的韧性，摆式冲击值可达20J/cm2以上。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明。
具体实施例1：
一种结构工程用铝合金型材的制备方法：
1）按照常规方法配制本发明铝合金，各组份的重量百分比总和为100%，将重量百分比为(在铸造流盘中取样分析化学成分)：镁0.50%，硅0.65%，锰0.01%，铬0.16%，钛0.005%，铁0.01%，锌0.01%，铜0.01%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，所述余量为铝中的铝含有0.08%的杂质，且与现有铝中含有的杂质相同，铸锭呈直径为Φ260mm的铸棒。
2）将铝合金铸锭在560℃下进行高温均匀化处理，加热5小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150℃后移置大气中继续空冷至室温；
3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯(取低倍、高倍试样)，送入感应炉快速加热至480℃后按15m/min出口速度挤压成实心型材，实心型材模具出口温度在535～540℃之间波动，采用速度为2℃/s强风冷却将实心型材冷却至250℃，而后采用空气冷却至室温；
4）按0.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；
5）待停留9小时后进时效炉处理，时效温度170℃，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。
检查本发明的铝合金型材各项性能为：抗拉强度Rm=290MPa；屈服强度Rp0.2=255MPa；断后伸长率A50mm=8%，摆式冲击值αk=21J/cm2。
具体实施例2：
一种结构工程用铝合金型材的制备方法：
1）按照常规方法配制本发明合金，将重量百分比为(在铸造流盘中取样分析化学成分)：镁0.55%，硅0.7%，锰0.1%，铬0.05%，钛0.007%，铁0.2%，锌0.05%，铜0.05%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，所述余量为铝中的铝含有0.05%的杂质，且与现有铝中含有的杂质相同，铸锭呈直径为Φ260mm的铸棒。
2）将铝合金铸锭在565℃下进行高温均匀化处理，加热7小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150℃后移置大气中继续空冷至室温；
3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯(取低倍、高倍试样)，送入感应炉快速加热至480℃后按15m/min出口速度挤压成实心型材，实心型材模具出口温度在535～540℃之间波动，采用速度为1.5℃/s强风冷却将实心型材冷却至250℃，而后采用空气冷却至室温；
4）按1%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；
5）待停留11小时后进时效炉处理，时效温度177℃，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。
检查本发明的铝合金型材各项性能为：抗拉强度Rm=293MPa；屈服强度Rp0.2=260MPa；断后伸长率A50mm=8%，摆式冲击值αk=23J/cm2。
具体实施例3：
1）按照常规方法配制本发明合金，将重量百分比为(在铸造流盘中取样分析化学成分)：镁0.60%，硅0.75%，锰0.2%，铬0.05%，钛0.009%，铁0.30%，锌0.10%，铜0.10%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，所述余量为铝中的铝含有0.15%的杂质，且与现有铝中含有的杂质相同，铸锭呈直径为Φ260mm的铸棒。
2）将铝合金铸锭在570℃下进行高温均匀化处理，加热10小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150℃后移置大气中继续空冷至室温；
3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯(取低倍、高倍试样)，送入感应炉快速加热至480℃后按15m/min出口速度挤压成实心型材，实心型材模具出口温度在535～540℃之间波动，采用速度为2.5℃/s强风冷却将实心型材冷却至250℃，而后采用空气冷却至室温；
4）按1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；
5）待停留12小时后进时效炉处理，时效温度180℃，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。
检查本发明的铝合金型材各项性能为：抗拉强度Rm=310MPa；屈服强度Rp0.2=265MPa；断后伸长率A50mm=9%，摆式冲击值αk=24J/cm2。
具体实施例4：
一种结构工程用铝合金型材的制备方法：
1）按照常规方法配制本发明合金，将重量百分比为(在铸造流盘中取样分析化学成分)：镁0.58%、硅0.73％、锰0.12%、铬0.06％、钛0.007％、铁0.17％、锌0.01%，铜0.01%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，所述余量为铝中的铝含有0.01%的杂质，且与现有铝中含有的杂质相同，铸锭呈直径为Φ260mm的铸棒。
2）将铝合金铸锭在560℃下进行高温均匀化处理，加热9小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150℃后移置大气中继续空冷至室温；
3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯(取低倍、高倍试样)，送入感应炉快速加热至480℃后按15m/min出口速度挤压成实心型材，实心型材模具出口温度在535～540℃之间波动，采用速度为2℃/s强风冷却将实心型材冷却至250℃，而后采用空气冷却至室温；
4）按1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；
5）待停留10小时后进时效炉处理，时效温度173℃，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。
检查本发明的铝合金型材各项性能为：抗拉强度Rm=307MPa；屈服强度Rp0.2=266MPa；断后伸长率A50mm=9%，摆式冲击值αk=23J/cm2。
具体实施例5：
一种结构工程用铝合金型材的制备方法：
1）按照常规方法配制本发明合金，将重量百分比为(在铸造流盘中取样分析化学成分)：镁0.52%、硅0.68％、锰0.15%、铬0.05％、钛0.007％、铁0.19％、锌0.07%，铜0.08%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，所述余量为铝中的铝含有0.05%的杂质，且与现有铝中含有的杂质相同，铸锭呈直径为Φ260mm的铸棒。
2）将铝合金铸锭在560℃下进行高温均匀化处理，加热9小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150℃后移置大气中继续空冷至室温；
3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯(取低倍、高倍试样)，送入感应炉快速加热至480℃后按15m/min出口速度挤压成实心型材，实心型材模具出口温度在535～540℃之间波动，采用速度为2℃/s强风冷却将实心型材冷却至250℃，而后采用空气冷却至室温；
4）按1%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；
5）待停留8小时后进时效炉处理，时效温度175℃，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。
检查本发明的铝合金型材各项性能为：抗拉强度Rm=294MPa；屈服强度Rp0.2=261MPa；断后伸长率A50mm=8%，摆式冲击值αk=23J/cm2。
本发明合金的性能与现有6063、6063A及6061铝合金的性能对比如下表所示：

铝合金状态R_m，MPaR_p0.2，MPaA_50mm，%6063T621517066063AT623019056061T62602408本发明铝合金T62902408

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1、(10)申请公布号 CN 103361523 A(43)申请公布日 2013.10.23CN103361523A*CN103361523A*(21)申请号 201310318183.7(22)申请日 2013.07.25C22C 21/02(2006.01)C22C 1/02(2006.01)C22F 1/043(2006.01)(71)申请人广东伟业铝厂有限公司地址 528231 广东省佛山市大沥镇水头工业区(72)发明人李伟萍(74)专利代理机构广州广信知识产权代理有限公司 44261代理人石泽智(54) 发明名称一种结构工程用铝合金型材及其制备方法(57) 摘要本发明公开一种结构工程用铝。

2、合金型材及其制备方法，铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.500.60%，硅0.650.75%，锰00.25%，铬00.10%，钛0.0050.009%，铁00.30%，锌00.10%，铜00.10%，余量为铝。本发明的铝合金型材063和6063A合金相比，其抗拉强度达到290MPa以上；屈服强度达到240MPa以上；断裂延伸率达到8%以上。与6061合金相比较，6061合金的淬火敏感性很高，生产中必须采用淬火水冷才能保证得到要求的力学性能值，导致挤出的铝材变形严重，而本发明的合金材料具有较小的淬火敏感性，在型材的加工时，可以采用强风冷却或水雾冷却即可得到要求的性能，具有良好的韧性，摆式。

3、冲击值可达20J/cm2以上。(51)Int.Cl.权利要求书2页说明书5页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页说明书5页(10)申请公布号 CN 103361523 ACN 103361523 A1/2页21.一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.500.60%，硅0.650.75%，锰00.25%，铬00.10%，钛0.0050.009%，铁00.30%，锌00.10%，铜00.10%，余量为铝。2.根据权利要求1所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：所述锰和铬占总重量比为0.15%0.25%。3.根据权利要。

4、求1或2所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.50%，硅0.65%，锰0.01%，铬0.16%，钛0.005%，铁0.01%，锌0.01%，铜0.01%，余量为铝。4.根据权利要求1或2所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.55%，硅0.7%，锰0.1%，铬0.05%，钛0.007%，铁0.2%，锌0.05%，铜0.05%，余量为铝。5.根据权利要求1或2所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.60%，硅0.75%，锰0.2%，铬0.05%，钛0.009%，铁0.3。

5、0%，锌0.10%，铜0.10%，余量为铝。6.根据权利要求1或2所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.58%、硅0.73、锰0.12%、铬0.06、钛0.007、铁0.17、锌0.01%，铜0.01%，余量为铝。7.根据权利要求1或2所述的一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金的组合物及其重量百分比为：镁0.52%、硅0.68、锰0.15%、铬0.05、钛0.007、铁0.19、锌0.07%，铜0.08%，余量为铝。8.一种结构工程用铝合金型材的制备方法，其特征在于，步骤如下：1）将重量百分比为：镁0.500.60%，硅0.650.75%，锰。

6、00.25%，铬00.10%，钛0.0050.009%，铁00.30%，锌00.10%，铜00.10%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭；2）将铝合金铸锭在5655下进行高温均匀化处理，加热510小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150后移置大气中继续空冷至室温；3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯，送入感应炉快速加热至480后按15m/min出口速度挤压成型材，型材模具出口温度在535540，采用速度为1.52.5/s强风冷却将型材冷却至250，而后采用空气冷却至室温；4）按0.5%-1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；5）待停留8-12小时后进时效炉处理，时效温度1755，保温。

7、10小时，制成本发明的铝合金型材。9.根据权利要求8所述的一种结构工程用铝合金型材的制备方法，其特征在于：1）将重量百分比为：镁0.58%、硅0.73、锰0.12%、铬0.06、钛0.007、铁0.17、锌0.01%，铜0.01%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭；2）将铝合金铸锭在560下进行高温均匀化处理，加热9小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150后移置大气中继续空冷至室温；3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯，送入感应炉快速加热至480后按15m/min出口速度挤压成型材，型材模具出口温度在535540，采用速度为2/s强风冷却将型材权利要求书CN 103361523 A。

8、2/2页3冷却至250，而后采用空气冷却至室温；4）按1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；5）待停留10小时后进时效炉处理，时效温度173，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。10.根据权利要求8所述的一种结构工程用铝合金型材的制备方法，其特征在于：所述铸锭呈直径为260mm的铸棒，所述型材是实心型材。权利要求书CN 103361523 A1/5页4一种结构工程用铝合金型材及其制备方法技术领域0001 本发明属于铝合金技术领域，本发明具体涉及一种结构工程用铝合金型材及其制备方法。背景技术0002 按照国家标准GB50429-2007铝合金结构设计规范的要求，目前铝合金结构采用。

9、的铝合金为6063、6063A和6061铝合金，三种合金的主要成分均为铝、镁、硅，其中，6061合金中还添加有铜和铬两种辅助元素。6063和6063A合金具有优越的挤压加工性和挤压淬火性能，可高速大批量生产形状复杂的型材，生产成本低廉，但该合金力学性能不高；6061合金具有中强、耐蚀、可焊等优良的综合性能，成为数十年来轻质结构应用中的主要材料；但其挤压加工性能和挤压淬火性能欠佳，由于该合金淬火敏感性高，生产中采用在线水冷淬火时极易造成挤出的型材变形扭曲，导致生产效率和成品率的降低及相应生产成本的提高。发明内容0003 本发明的目的之一是为了克服现有技术生产效率低产品质量差等不足，提供一种强度性。

10、能高，韧性好，而淬火敏感性较低，性价比更高的结构工程用铝合金型材。0004 本发明的目的之二是提供一种结构工程用铝合金型材的制备方法，该方法简单，能够生产提高产品的质量。0005 本发明的目的之一通过以下技术方案实现：0006 一种结构工程用铝合金型材，其特征在于：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.500.60%，硅0.650.75%，锰00.25%，铬00.10%，钛0.0050.009%，铁00.30%，锌00.10%，铜00.10%，余量为铝。0007 进一步地：所述锰和铬占总重量比为0.15%0.25%。0008 进一步地：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.50%，硅0。

11、.65%，锰0.01%，铬0.16%，钛0.005%，铁0.01%，锌0.01%，铜0.01%，余量为铝。0009 进一步地：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.55%，硅0.7%，锰0.1%，铬0.05%，钛0.007%，铁0.2%，锌0.05%，铜0.05%，余量为铝。0010 进一步地：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.60%，硅0.75%，锰0.2%，铬0.05%，钛0.009%，铁0.30%，锌0.10%，铜0.10%，余量为铝。0011 进一步地：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.58%、硅0.73、锰0.12%、铬0.06、钛0.007、铁0.17、锌0.0。

12、1%，铜0.01%，余量为铝。0012 进一步地：铝合金型材的组合物及其重量百分比为：镁0.52%、硅0.68、锰0.15%、铬0.05、钛0.007、铁0.19、锌0.07%，铜0.08%，余量为铝。0013 本发明的目的之二通过以下技术方案实现：0014 一种结构工程用铝合金型材的制备方法，其特征在于，步骤如下：说明书CN 103361523 A2/5页50015 1）将重量百分比为：镁0.500.60%，硅0.650.75%，锰00.25%，铬00.10%，钛0.0050.009%，铁00.30%，锌00.10%，铜00.10%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，0016 2）。

13、将铝合金铸锭在5655下进行高温均匀化处理，加热510小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150后移置大气中继续空冷至室温，0017 3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯，送入感应炉快速加热至480后按15m/min出口速度挤压成型材，型材模具出口温度在535540，采用速度为1.52.5/s强风冷却将型材冷却至250，而后采用空气冷却至室温；0018 4）按0.5%-1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；0019 5）待停留8-12小时后进时效炉处理，时效温度1755，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。0020 进一步地：1）将重量百分比为：镁0.58%、硅0.73、锰0.12%、铬0。

14、.06、钛0.007、铁0.17、锌0.01%，铜0.01%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭；0021 2）将铝合金铸锭在560下进行高温均匀化处理，加热9小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150后移置大气中继续空冷至室温；0022 3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯，送入感应炉快速加热至480后按15m/min出口速度挤压成型材，型材模具出口温度在535540，采用速度为2/s强风冷却将型材冷却至250，而后采用空气冷却至室温；0023 4）按1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；0024 5）待停留10小时后进时效炉处理，时效温度173，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。。

15、0025 进一步地：所述铸锭呈直径为260mm的铸棒，所述型材是实心型材。0026 1、本发明通过优化铝合金中主要元素Mg和Si的含量，将合金中Mg2Si的总量控制在0.90%0.05%的范围内，而将过剩硅的含量保持在0.35%0.05左右的水平，从而将铝合金的力学性能稳定的控制在290-310MPa之间。0027 2、本发明在铝合金中添加入微量元素Mn和Cr，以便在均匀化过程中析出含Mn和Cr的弥散相颗粒。这些颗粒具有高密度和高热稳定性，能够抑制铝合金后续变形加工的再结晶过程，细化再结晶晶粒，并且会成为时效强化相的形核核心，对铝合金的力学性能特别是韧性的提高具有一定的作用。考虑到Cr和Mn同。

16、时也增加合金的淬火敏感性，因此，加入的数量控制在Mn+Cr=0.15%-0.25%之间，以取得二者之间的良好平衡。0028 3、铁是原铝锭中的正常杂质，随原铝锭一同进入铝合金中，但是铁元素是铝合金中的有害杂质，对铝合金的韧性、耐蚀性及挤压工艺性能有不良影响，应尽量使Fe含量减少，从降低生产成本的角度出发，宜将合金中的铁控制在0.3%以下，最好不超过0.2%。0029 4、本发明在合金中加入0.007%0.002%的元素钛，以细化合金的铸造组织。而把钛的加入由传统的Al-Ti-B晶粒细化剂更改为Al-Ti-C中间合金，以消除合金中Cr元素与B和Ti的作用，保障Ti的细化效果。0030 5、本发明。

17、铝合金在加工成型材时采用高温均匀化处理和相对较低的时效温度，其中，高温均匀化温度为5655；时效温度为1755，使合金中过饱和沉淀质点及时效析出,质点的大小和均匀分布得到良好的控制，其最终铝合金组织中的金属间化合物相的总说明书CN 103361523 A3/5页6量控制在1.8-2.0%左右。0031 本发明的有益效果：0032 1、本发明的铝合金型材与6063和6063A合金相比，其抗拉强度可提高35%-26%，达到290MPa以上；屈服强度可提高41%-26%，达到240MPa以上；断裂延伸率可提高33%-60%，达到8%以上。0033 2、与6061合金相比较，力学性能基本一样，但6。

18、061合金的淬火敏感性很高，生产中必须采用淬火水冷才能保证得到要求的力学性能值，导致挤出的铝材变形严重，而本发明的铝合金材料具有较小的淬火敏感性，本发明在型材的加工时，可以采用强风冷却或水雾冷却即可得到要求的性能，大大方便了生产和整形作业。本发明铝合金材料具有良好的韧性，摆式冲击值可达20J/cm2以上。具体实施方式0034 下面对本发明作进一步的说明。0035 具体实施例1：0036 一种结构工程用铝合金型材的制备方法：0037 1）按照常规方法配制本发明铝合金，各组份的重量百分比总和为100%，将重量百分比为(在铸造流盘中取样分析化学成分)：镁0.50%，硅0.65%，锰0.01%，铬0.。

19、16%，钛0.005%，铁0.01%，锌0.01%，铜0.01%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，所述余量为铝中的铝含有0.08%的杂质，且与现有铝中含有的杂质相同，铸锭呈直径为260mm的铸棒。0038 2）将铝合金铸锭在560下进行高温均匀化处理，加热5小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150后移置大气中继续空冷至室温；0039 3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯(取低倍、高倍试样)，送入感应炉快速加热至480后按15m/min出口速度挤压成实心型材，实心型材模具出口温度在535540之间波动，采用速度为2/s强风冷却将实心型材冷却至250，而后采用空气冷却至室温；0040 4）按。

20、0.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；0041 5）待停留9小时后进时效炉处理，时效温度170，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。0042 检查本发明的铝合金型材各项性能为：抗拉强度Rm=290MPa；屈服强度Rp0.2=255MPa；断后伸长率A50mm=8%，摆式冲击值k=21J/cm2。0043 具体实施例2：0044 一种结构工程用铝合金型材的制备方法：0045 1）按照常规方法配制本发明合金，将重量百分比为(在铸造流盘中取样分析化学成分)：镁0.55%，硅0.7%，锰0.1%，铬0.05%，钛0.007%，铁0.2%，锌0.05%，铜0.05%，余量为铝的铝合金组合物铸造成。

21、铝合金铸锭，所述余量为铝中的铝含有0.05%的杂质，且与现有铝中含有的杂质相同，铸锭呈直径为260mm的铸棒。0046 2）将铝合金铸锭在565下进行高温均匀化处理，加热7小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150后移置大气中继续空冷至室温；0047 3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯(取低倍、高倍试样)，送入感应炉快速加热说明书CN 103361523 A4/5页7至480后按15m/min出口速度挤压成实心型材，实心型材模具出口温度在535540之间波动，采用速度为1.5/s强风冷却将实心型材冷却至250，而后采用空气冷却至室温；0048 4）按1%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；0。

22、049 5）待停留11小时后进时效炉处理，时效温度177，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。0050 检查本发明的铝合金型材各项性能为：抗拉强度Rm=293MPa；屈服强度Rp0.2=260MPa；断后伸长率A50mm=8%，摆式冲击值k=23J/cm2。0051 具体实施例3：0052 1）按照常规方法配制本发明合金，将重量百分比为(在铸造流盘中取样分析化学成分)：镁0.60%，硅0.75%，锰0.2%，铬0.05%，钛0.009%，铁0.30%，锌0.10%，铜0.10%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，所述余量为铝中的铝含有0.15%的杂质，且与现有铝中含有的杂质相同，铸锭呈。

23、直径为260mm的铸棒。0053 2）将铝合金铸锭在570下进行高温均匀化处理，加热10小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150后移置大气中继续空冷至室温；0054 3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯(取低倍、高倍试样)，送入感应炉快速加热至480后按15m/min出口速度挤压成实心型材，实心型材模具出口温度在535540之间波动，采用速度为2.5/s强风冷却将实心型材冷却至250，而后采用空气冷却至室温；0055 4）按1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；0056 5）待停留12小时后进时效炉处理，时效温度180，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。0057 检查本发明的铝合金型材。

24、各项性能为：抗拉强度Rm=310MPa；屈服强度Rp0.2=265MPa；断后伸长率A50mm=9%，摆式冲击值k=24J/cm2。0058 具体实施例4：0059 一种结构工程用铝合金型材的制备方法：0060 1）按照常规方法配制本发明合金，将重量百分比为(在铸造流盘中取样分析化学成分)：镁0.58%、硅0.73、锰0.12%、铬0.06、钛0.007、铁0.17、锌0.01%，铜0.01%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，所述余量为铝中的铝含有0.01%的杂质，且与现有铝中含有的杂质相同，铸锭呈直径为260mm的铸棒。0061 2）将铝合金铸锭在560下进行高温均匀化处理，加热9小。

25、时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150后移置大气中继续空冷至室温；0062 3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯(取低倍、高倍试样)，送入感应炉快速加热至480后按15m/min出口速度挤压成实心型材，实心型材模具出口温度在535540之间波动，采用速度为2/s强风冷却将实心型材冷却至250，而后采用空气冷却至室温；0063 4）按1.5%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；0064 5）待停留10小时后进时效炉处理，时效温度173，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。0065 检查本发明的铝合金型材各项性能为：抗拉强度Rm=307MPa；屈服强度说明书CN 103361523 A5/5页。

26、8Rp0.2=266MPa；断后伸长率A50mm=9%，摆式冲击值k=23J/cm2。0066 具体实施例5：0067 一种结构工程用铝合金型材的制备方法：0068 1）按照常规方法配制本发明合金，将重量百分比为(在铸造流盘中取样分析化学成分)：镁0.52%、硅0.68、锰0.15%、铬0.05、钛0.007、铁0.19、锌0.07%，铜0.08%，余量为铝的铝合金组合物铸造成铝合金铸锭，所述余量为铝中的铝含有0.05%的杂质，且与现有铝中含有的杂质相同，铸锭呈直径为260mm的铸棒。0069 2）将铝合金铸锭在560下进行高温均匀化处理，加热9小时，然后采用强风冷却或水雾冷却至150后移置大。

27、气中继续空冷至室温；0070 3）将铸锭按要求长度切割成挤压锭坯(取低倍、高倍试样)，送入感应炉快速加热至480后按15m/min出口速度挤压成实心型材，实心型材模具出口温度在535540之间波动，采用速度为2/s强风冷却将实心型材冷却至250，而后采用空气冷却至室温；0071 4）按1%的变形量拉伸矫直、切成品、装框修口；0072 5）待停留8小时后进时效炉处理，时效温度175，保温10小时，制成本发明的铝合金型材。0073 检查本发明的铝合金型材各项性能为：抗拉强度Rm=294MPa；屈服强度Rp0.2=261MPa；断后伸长率A50mm=8%，摆式冲击值k=23J/cm2。0074 本发明合金的性能与现有6063、6063A及6061铝合金的性能对比如下表所示：0075 铝合金状态Rm，MPa Rp0.2，MPa A50mm，%6063 T6 215 170 66063A T6 230 190 56061 T6 260 240 8本发明铝合金T6 290 240 8说明书CN 103361523 A。

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