技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓送變電電力行業(yè)連接件用6063t6鋁合金棒材制備方法，屬于鋁合金擠壓技術(shù)領(lǐng)。
背景技術(shù)：
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隨著高壓送變電電力行業(yè)的迅速發(fā)展，鋁合金作為低密度、高強(qiáng)度、電導(dǎo)率優(yōu)異且成本相對(duì)降低的材料一直受到人們的青睞。6xxx鋁合金是一種綜合性能良好的新型合金材料，在高壓送變電電力行業(yè)領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。6xxx合金是可熱處理強(qiáng)化合金，具有較高電導(dǎo)率特性，強(qiáng)度、塑性及良好的熱加工工藝塑性。通常6063鋁合金廣泛用于建筑鋁門窗、幕墻的框架等建筑行業(yè)用材。近些年隨著電力行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，6063鋁合金棒材由于同時(shí)具備以下優(yōu)點(diǎn)，高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、塑性好、比強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、高導(dǎo)熱性、耐蝕性好、焊接性能良好、焊接區(qū)耐蝕性能不變、切削性好、易于加工等。
用于電力行業(yè)6063鋁合金棒材幾乎均采用在線淬火方式進(jìn)行熱處理加工，未考慮到實(shí)際生產(chǎn)條件中，未符合在線淬火，并要求制備達(dá)到高壓送變電行業(yè)連接件的性能要求的6063t6棒材。因此，急需研制一種針對(duì)高壓送變電電力行業(yè)適用的6063t6非在線淬火制度下，相應(yīng)的6063t6棒材制備方式。本棒材研制成功后，將對(duì)后續(xù)電力行業(yè)發(fā)展具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明提供一種高壓送變電電力行業(yè)連接件用6063t6鋁合金棒材制備方法，為了研制一種針對(duì)高壓送變電電行業(yè)適用的6063t6非在線淬火制度下，相應(yīng)的6063t6棒材制備方式。能夠在最終的成品性能檢測(cè)達(dá)到硬度：≥84hb、電導(dǎo)率：≥52％iacs及晶粒度≤4級(jí)。
一種高壓送變電電力行業(yè)連接件用6063t6鋁合金棒材制備方法，具體步驟為，
步驟一，鑄造6063鋁合金圓鑄錠，各成分的含量配比如下：si：0.4～0.5，fe：≤0.15，mn：0.02～0.05，cr：≤0.05，ti：0.01～0.04，單個(gè)雜質(zhì)：≤0.05，合計(jì)雜質(zhì):≤0.15，余為al；
步驟二，將6063鋁合金圓鑄錠切頭、切尾、取低倍、化學(xué)成分合格后，毛料進(jìn)行均火，加熱溫度：545℃～555℃，保溫6～9小時(shí)，空冷至室溫，均勻化后進(jìn)行車皮，制備擠壓用毛料錠；
步驟三，將制備完畢的擠壓毛料，毛料加熱至450℃～500℃，在75mn擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，擠壓速度4～10mm/s；
步驟四，立式淬火爐進(jìn)行淬火，定溫515～535℃，保溫150～210min；
步驟五，出爐后，使用450t張力矯直機(jī)進(jìn)行張力矯直，拉伸率控制在0.8％～1.5％范圍內(nèi)；
步驟六，矯直完畢后，進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為175±5℃，保溫6～12h后，出爐空冷；
步驟七，將時(shí)效出爐的物料進(jìn)行理化檢驗(yàn)，檢測(cè)硬度、電導(dǎo)率及晶粒度。
進(jìn)一步，所述步驟二中，保溫時(shí)間為6小時(shí)。
進(jìn)一步，所述步驟三中，擠壓速度6mm/s。
進(jìn)一步，所述步驟四，保溫時(shí)間為120min。
進(jìn)一步，所述步驟五，450t張力矯直機(jī)拉伸路參數(shù)為1.2％。
進(jìn)一步，所述步驟六，進(jìn)行時(shí)效處理后保溫時(shí)間為10h。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的的合金成分中添加了微量的ti元素起到細(xì)化晶粒的作用，以便在后續(xù)加工中，晶粒度達(dá)到設(shè)定要求。并根據(jù)高壓送變電電力行業(yè)對(duì)材料性能的要求，合理劃定合金成分，在后續(xù)加工中，能保證棒材合格率達(dá)到98％以上。
擠壓常規(guī)產(chǎn)品6063t6合金，正常生產(chǎn)中可以不進(jìn)行均勻化處理。在高壓送變電電力行業(yè)中，為了提高6063t6合金材料的導(dǎo)電性能，在擠壓生產(chǎn)之前，對(duì)6063圓鑄錠進(jìn)行均火處理，能夠有效提高6063t6電導(dǎo)率，保證后續(xù)成品的合格率。
擠壓溫度定溫450℃，及擠壓速度6mm/s，明顯遏制擠壓晶粒粗大的問(wèn)題。淬火熱處理設(shè)定溫度為525+-3℃，保溫時(shí)間120min，及時(shí)效熱處理設(shè)定溫度為175+50℃，保溫10h。根據(jù)以上制備方法，可以滿足產(chǎn)品在高壓送變電電力行業(yè)中，對(duì)性能指標(biāo)的要求。本制備方法性能檢測(cè)為抗拉強(qiáng)度σb(mpa)為240～260、屈服強(qiáng)度σ0.2(mpa)為220～240、延伸率δ(％)為16～19、硬度(hb)≥84、電導(dǎo)率：≥52％iacs及晶粒度≤4級(jí)，明顯優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗拉強(qiáng)度σb(mpa)為≥215、屈服強(qiáng)度σ0.2(mpa)為≥170、延伸率δ(％)為≥10。
總而言之，本發(fā)明的制備方法，生產(chǎn)的6063t6鋁合金棒材，能夠滿足高壓送變電電力行業(yè)用鋁合金材料的性能，硬度：≥84hb、電導(dǎo)率：≥52％iacs及晶粒度≤4級(jí)。本發(fā)明至關(guān)重要的一點(diǎn)是，在設(shè)備不具備在線淬火的情況下，生產(chǎn)出符合高壓送變電行業(yè)連接件產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)對(duì)此種產(chǎn)品的需求。
具體實(shí)施方式：
一種高壓送變電電力行業(yè)連接件用6063t6鋁合金棒材制備方法，具體步驟為，
步驟一，鑄造6063鋁合金圓鑄錠，各成分的含量配比如下：si：0.4～0.5，fe：≤0.15，mn：0.02～0.05，cr：≤0.05，ti：0.01～0.04，單個(gè)雜質(zhì)：≤0.05，合計(jì)雜質(zhì):≤0.15，余為al；
步驟二，將6063鋁合金圓鑄錠切頭、切尾、取低倍、化學(xué)成分合格后，毛料進(jìn)行均火，加熱溫度：545℃～555℃，保溫6～9小時(shí)，空冷至室溫，均勻化后進(jìn)行車皮，制備擠壓用毛料錠；
步驟三，將制備完畢的擠壓毛料，毛料加熱至450℃～500℃，在75mn擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，擠壓速度4～10mm/s；
步驟四，立式淬火爐進(jìn)行淬火，定溫515～535℃，保溫150～210min；
步驟五，出爐后，使用450t張力矯直機(jī)進(jìn)行張力矯直，拉伸率控制在0.8％～1.5％范圍內(nèi)；
步驟六，矯直完畢后，進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效溫度為175±5℃，保溫6～12h后，出爐空冷；
步驟七，將時(shí)效出爐的物料進(jìn)行理化檢驗(yàn)，檢測(cè)硬度、電導(dǎo)率及晶粒度。
所述步驟二中，保溫時(shí)間為6小時(shí)。
所述步驟三中，擠壓速度6mm/s。
所述步驟四，保溫時(shí)間為120min。
所述步驟五，450t張力矯直機(jī)拉伸路參數(shù)為1.2％。
所述步驟六，進(jìn)行時(shí)效處理后保溫時(shí)間為10h。
下表根據(jù)上述確定的試驗(yàn)內(nèi)容，不同淬火、時(shí)效熱處理制度下進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)如下表：
6063t6鋁合金不同淬火、時(shí)效熱處理制度試驗(yàn)結(jié)果對(duì)照表
根據(jù)上表對(duì)比數(shù)據(jù)可以得知，1#、2#、3#、5#經(jīng)過(guò)不同的熱處理制度最多只能達(dá)到3種性能之中的2種。反而4#實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中淬火熱處理定溫525℃，加熱210min，時(shí)效熱處理定溫175℃，保溫10～12小時(shí)，能夠滿足硬度：≥84hb、電導(dǎo)率：≥52％iacs及晶粒度≤4級(jí)。
試驗(yàn)表明，當(dāng)合金成分符合步驟1、擠壓溫度定溫450℃，擠壓速度為6mm/s時(shí)，采取淬火制度525-+3℃，保溫120min，時(shí)效制度定溫175-+5℃，保溫10～12h，效果最佳。能夠滿足抗拉強(qiáng)度σb(mpa)為240～260、屈服強(qiáng)度σ0.2(mpa)為220～240、延伸率δ(％)為16～19、硬度：≥84hb、電導(dǎo)率：≥52％iacs及晶粒度≤4級(jí)。