本發明涉及一種6xxx鋁合金半固態塑性成型的方法，屬于半固態成型。
背景技術：
1、半固態成形(ssf)技術是上世紀美國fledglings等人發現并且提出的一種金屬半固態成形方法，半固態金屬成形是指利用金屬從液態向固態轉變或從固態向液態轉變(即液固共存)過程中所具有的流變特性進行成形的方法；半固態存在于金屬的固相線和液相線溫度之間，具有鑄件復雜、收縮率低、成型溫度低、生產率高、氣孔率低、能耗低等優點；半固態成形技術一般分為兩種：流變成形和觸變成形；觸變成形需要先生產坯料，需要時將這些坯料重新加熱到半固態區間，再進行使用；流變成形是將半固態漿料直接注入模具進行成型，在實際工業生產中流程更短，成本更低。
2、6xxx鋁合金屬于almgsi系鋁合金，是一種很廣泛應用的變形鋁合金，也是可熱處理強化的鋁合金，其具有強度中等，其中鎂、硅的特性較多，使其具有非常好的加工性能、良好的抗腐蝕性、韌性高及加工后不變性、優良的焊接特點、上色膜容易、氧化效果好等特點；被廣泛用于建筑材料和一般的結構材料，在航天航空、汽車工業、電力電子等領域也有著廣闊的應用前景；采用傳統的鑄造工藝時，在鑄造的過程中容易發生紊流、氧化、卷氣，導致裂紋、氣孔和氧化夾雜物等缺陷還有初生α-al枝晶粗大，對鑄件的表面質量和力學性能都會產生較大影響，使其實際應用受到了極大的限制；其中主要強化相mg2si的形態分布也對力學性能產生很大的影響；因此，如何采用先進的制備工藝細化組織，改善第二相mg2si形態、大小及分布，提高其綜合性能，最終制備出綜合性能優異的6xxx鋁合金材料，成為近年來國內的研究重點。
3、鋁合金組織細化的方法有很多，常見的有化學變質、噴射沉積、快速凝固、和半固態處理等；合金化具有一定效果且工藝簡單，但容易引入二次污染，使材料性能不穩定；物理外場方法很多，也取得了良好的效果，但普遍存在工藝流程過長或成本過高等問題。
技術實現思路
1、本發提供一種al-mg-si鋁合金半固態塑性成型的方法，目的在于通過半固態流變鑄造和擠壓相結合的方法，制備出高強度高塑性的鋁合金；包括以下具體步驟：
2、(1)通過操作擠壓機中控臺，操控使得滑塊帶動圓柱模具上模向上打開模具，清理上模和下模型腔內的殘留物，并均勻的噴上脫模劑，模具合模通過加熱棒將模具加熱至200-400℃，保溫1-3h。
3、(2)將鋁錠置于坩堝中進行加熱熔煉，合金熔體加熱到730～830℃并且保溫20-30min，用六氯乙烷進行除氣除渣；進行測溫，待其降到600-680℃，保溫5-15s，得到半固態漿料。
4、(3)將步驟(3)中半固態漿料轉移到料筒中，操作擠壓機進行合模，擠壓機頂桿以19-24mm/s的速度與60-120mpa的壓力將料筒中的半固態漿料擠入模具的型腔中，擠壓完成后進行5-20s的保壓和2-3min的保溫，待鑄件成型后，向上移開上模利用頂桿的推力將留在下模中的鑄件取出來，得到鋁合金圓柱鑄錠。
5、(4)通過操作擠壓機，向后移開擠壓筒將模具移出，將擠壓模具打開進行清理后合模，擠壓機的模座和擠壓筒提前打開預熱。
6、(5)將步驟(3)中得到的鋁合金鑄錠進行處理，再將鑄錠放入爐中加熱，加熱溫度為400-500℃，保溫時間為2-5h。
7、(6)將已預熱的鑄錠轉移到已經預熱的擠壓筒中，最終操作擠壓機使鑄錠擠壓到模具型腔中制得鋁合金擠壓型材。
8、作為本發明的優選實施方案，本發明步驟(1)中，使用的al-mg-si鋁合金所含元素及其百分比如下：mg?1.07％，si?0.72％，cu?0.29％，fe?0.49％，cr?0.21％，mn?0.01％，ti0.06％，zn?0.02％，al為基體元素。
9、作為本發明的優選實施方案，本發明步驟(1)中，經過半固態流變鑄造的到的圓柱鑄錠高度為100-160mm，直徑為φ90。
10、其鋁合金鑄錠直徑是為了滿足擠壓機擠壓筒的大小，高度是經過多次實驗驗證，在保證產品質量較好和長度適中的前提下，更好的節約和利用材料。
11、作為本發明的優選實施方案，擠壓機的擠壓筒預熱溫度為380-520℃，擠壓模具預熱溫度為400-520℃。
12、擠壓筒和模具預熱是為了和預熱的鑄錠溫度保持一致，防止擠壓鑄錠與擠壓筒和模具接觸時溫度下降，使得金屬流動性下降和影響組織形態的均勻性，造成實際擠壓的溫度與設定的溫度不一致；經過大量實驗和分析，將擠壓筒預熱溫度設置為400～520℃時，擠壓速度為3～8mm/s時，產品的微觀組織形態和力學性能較佳；擠壓速度太低，降低生產效率，且當擠壓速度過低，低于3mm/s時，擠壓件表面不光滑，表面粗糙；擠壓速度過高，雖然延伸率有提高，但是產品抗拉強度降低，導致產品有熱裂傾向。
13、步驟(5)中在鋁合金鑄錠預熱前需要進行處理，將表面氧化層去掉，將鑄錠兩端切掉。
14、作為本發明的優選實施方案，本發明步驟(6)中，擠壓比為10-40，擠壓速度為3-8mm/s。
15、與現有技術相比，本發明的有益效果為：
16、本發明采用半固態流變技術進行半固態漿料的制備，使得合金處在半固態區間，在細化初生α-al的同時合金液中富鐵相也得到了細化；再采用底注式擠壓技術，得到鋁合金鑄錠，擠壓鑄造減少了充型過程中卷氣形成的氣孔缺陷，元素的偏析降低，改善了合金材料的微觀組織，提高其致密性和組織的均勻性，使得在后續的塑性變形中得到更好的產品。
17、塑性變形后，經過半固態處理得到的鑄錠相比鑄態鑄錠變形后的組織更加均勻，晶粒明顯細化，有利于晶界強化和塑性的提高；存在的富鐵相在塑性變形后眼擠壓方向被破碎，得到了細化，減少富鐵相尖端的應力集中，增強變形的協調性，有利于合金強度的提高和塑性的改善；同時，其中的m2si相經過均勻化處理和塑性變形后彌散分布，有助于其力學性能的提高；本發明制備的高強高塑性鋁合金工藝過程簡單，組織均勻性佳、機械性能優異、質量穩定、可控性強、適用于工業化生產的特點。
1.一種6xxx鋁合金半固態塑性成型的方法，其特征在于，包括以下具體步驟：
2.根據權利要求1所述6xxx鋁合金半固態塑性成型的方法，其特征在于：使用的al-mg-si鋁合金所含元素及其百分比如下：mg?1.07％，si?0.72％，cu0.29％，fe?0.49％，cr0.21％，mn?0.01％，ti?0.06％，zn?0.02％，al為基體元素。
3.根據權利要求1所述6xxx鋁合金半固態塑性成型的方法，其特征在于：步驟(2)中加熱熔煉的條件為：合金熔體加熱到730～830℃并且保溫20-30min，用六氯乙烷進行除氣除渣。
4.根據權利要求1所述6xxx鋁合金半固態塑性成型的方法，其特征在于：步驟(3)中經過半固態流變鑄造的到的圓柱鑄錠高度為100-160mm，直徑為φ90。
5.根據權利要求1所述6xxx鋁合金半固態塑性成型的方法，其特征在于：擠壓機的擠壓筒預熱溫度為380-520℃，擠壓模具預熱溫度為400-520℃。
6.根據權利要求1或3所述6xxx鋁合金半固態塑性成型的方法，其特征在于：步驟(5)中在鋁合金鑄錠預熱前需要進行處理，將表面氧化層去掉，將鑄錠兩端切掉。
7.根據權利要求1或4所述6xxx鋁合金半固態塑性成型的方法，其特征在于：擠壓比為10-40，擠壓速度為3-8mm/s。