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CN116837307A - 一种气体分配盘用6061铝合金及其制备方法 - Google Patents

一种气体分配盘用6061铝合金及其制备方法 Download PDF

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CN116837307A
CN116837307A CN202310874996.8A CN202310874996A CN116837307A CN 116837307 A CN116837307 A CN 116837307A CN 202310874996 A CN202310874996 A CN 202310874996A CN 116837307 A CN116837307 A CN 116837307A
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CN
China
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aluminum alloy
treatment
time
nitric acid
acid
Prior art date
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Application number
CN202310874996.8A
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姚力军
潘杰
周敏
陈勇军
周友平
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Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
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    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
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    • C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon

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Abstract

本发明提供了一种气体分配盘用6061铝合金及其制备方法。述制备方法包括如下步骤：(1)对6061铝合金坯料依次进行均匀化退火、一次热处理以及锻造后得到铝合金圆锭；(2)对铝合金圆锭依次进行二次热处理、热轧、固溶处理、静压处理以及时效处理后，得到坯件；(3)对坯件依次进行机械加工、物理抛光以及化学抛光处理后得到所述气体分配盘用6061铝合金。本发明提供的6061铝合金表面无毛刺脏污，外观整体纹路颜色均匀一致无色差；内部组织均匀，耐腐蚀性强；成本低且流程简单。

Description

一种气体分配盘用6061铝合金及其制备方法
技术领域
本发明属于半导体零部件制造技术领域，涉及一种气体分配盘，尤其涉及一种气体分配盘用6061铝合金及其制备方法。
背景技术
等离子蚀刻工艺是半导体制造过程中至关重要的环节，通过对反应气体进行离子化产生等离子体，产生等离子体在晶圆表面的膜层进行刻蚀。等离子蚀刻工艺通常采用气体分配盘，用于半导体设备的反应室，蚀刻气体通过气体分配盘后可均匀地到达晶圆表面，与晶圆表面进行反应，蚀刻出需要的电路图形。
对于铝合金的熔炼和制造工艺已有相关研究，CN 104451297A公开了一种铝铜系铝合金圆铸锭铸造工艺，其具体包括首先按配比选取低铁低硅铝锭、铝锰合金、铝铜中间合金锭、铝铅中间合金锭和镁锭；然后于710-750℃熔炼所选原材料并充分搅拌：接着向熔体中加入精炼剂进行精炼，控制精炼时间为10～20min，温度为730～750℃，所述精炼剂为无钠精炼剂：紧接着扒渣并保温静置，紧接着在线细化并进行除气处理，最后对熔体进行过滤并于680-730℃浇铸得产品。
CN 102041418A公开了一种制造57％导电率的中强度铝合金线方法，具体包括(1)精选铝基体和铝中间合金锭；(2)炉前分析调整：将上述精选铝锭，放入竖炉熔化成铝液，用精炼剂精炼；(3)浇铸与结晶：将倾动式保温炉中的铝合金液经流槽，通过陶瓷过滤板过滤，辅以添加稀土，使其稀土含量为0.05～0.15％，进入铝合金连铸机进行连续浇铸，形成铝合金铸锭：通过铝合金连轧机轧成中强度合金杆；(4)固溶化处理、淬火：对铝合金杆进行热均化处理；(5)拉拔、时效及绞合：将经上道工序处理过的铝合金杆在铝合金拉线机上拉成所需直径的铝合金线，并在框式绞线机上绞合，制成57％IACS中强度铝合金线。
但上述方法并未针对6061铝合金进行改善和完善。CN103205615A公开了一种6061变形铝合金及其生产工艺，在6061铝合金进行熔化时，添加A1-稀土中间合金：6061变形铝合金的成分及重量百分比为：Si：0.5％～0.52％、Fe：0.19％～0.21％、Mg：0.8％～0.9％、Cu：0.28％～0.3％、Cr：0.15％～0.18％、Zn：0.24％～0.26％、Ti：0.14％～0.16％、稀土元素：0.1％～0.4％、其他杂质：0～0.1％、A1：余量，各组分之和为100％。生产工艺包括熔炼、配料、熔炼、铸造、挤压成型和时效处理。通过添加A1-稀土中间合金来提高铝合金的合金的塑性加工性能和成型性能，这是通过组分的改变来优化铝合金的性能，且稀土元素成本高，并未涉及到相关的防腐蚀性能。
目前，6061铝合金是常用的气体分配盘用材料，但是普通的6061材料内部组织不均匀，晶粒粗大；且合金表面有组织析出，容易导致后续化洗清洗后外观问题。因此，需要开发一种新的6061铝合金。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种气体分配盘用6061铝合金及其制备方法。本发明通过调控材料的成分，以及对塑性变形过程进行调控，可以制备得到一种组织均匀，晶粒细小(＜80μm)，耐腐蚀性强的气体分配盘用6061铝合金。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种气体分配盘用6061铝合金的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)对6061铝合金坯料依次进行均匀化退火、一次热处理以及锻造后得到铝合金圆锭；
(2)对步骤(1)所得铝合金圆锭依次进行二次热处理、热轧、固溶处理、静压处理以及时效处理后，得到坯件；
(3)对步骤(2)所得坯件依次进行机械加工、物理抛光以及化学抛光处理后得到所述气体分配盘用6061铝合金。
本发明通过对6061铝合金坯料、锻造、热轧等生产工艺的精确控制，能够提高6061铝合金的腐蚀性能，使其内部组织均匀，改善了普通6061铝合金组织偏析的问题；另外，本发明通过物理抛光和化学抛光处理使得所得铝合金外观均匀，解决了合金表面有组织析出的问题。
作为本发明的一个优选技术方案，以质量百分比计，步骤(1)所述6061铝合金坯料包括：Si 0.6-0.7％，Fe≤0.04％，Cu：0.15-0.25％，Mn 0.08-0.15％，Mg 0.8-1.2％，Cr0.04-0.35％，Zn≤0.25，Ti 0.08-0.15％，余量为铝和不可避免杂质。
本发明限定了所述6061铝合金坯料的具体组成，主要调控了Mn、Ti含量，其目的是：(1)加入少量的Mn元素可改善富Fe相的形态，促进长条状β-Al9Fe2Si2相向球状α-Al8(FeMnCr)2Si转变，并减少β-AlFeSi相及Mg2Si的数量。同时，弥散相Al6Mn可细化晶粒，从而提高合金的强韧性和耐腐蚀性。Mn还可消除过量Si带来的不利影响，生成Al-Fe-Mn-Si金属间化合物，提高耐蚀性。(2)Ti对铝合金的晶粒起到明显的细化作用，并能抑制Mg2Si相的析出，提高铝合金的强度和耐蚀性能。在均质化和老化条件下，随着Ti含量的增加，细针状Al3Ti抑制Mg2Si的形成，使铝合金的耐腐蚀性能先增加，后减小，因此对Ti的添加量加以调控可以有效的提交铝合金的耐腐蚀性能。
优选地，步骤(1)所述均匀化退火的温度为550～580℃，例如可以是555℃、560℃、565℃、570℃或575℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述均匀化退火的时间为12～24h，例如可以是14h、16h、18h、20h或22h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述一次热处理的温度为350～450℃，例如可以是360℃、380℃、400℃、420℃或440℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述一次热处理的时间为5～30min，例如可以是8min、12min、16min、20min、24min或28min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
作为本发明的一个优选技术方案，步骤(1)所述锻造的次数不低于3次。
本发明所述锻造过程为：先将6061铝合金坯料锻造成方坯，然后沿X、Y、Z三个方面进行镦粗拔长，最后得到圆坯，三向锻造方式可以破碎原始粗大晶粒，同时有效破坏易产生腐蚀的原始板条状富铁相组织。
优选地，步骤(1)中单次所述锻造的锻造比为1.5～2.5，例如可以是1.6、1.8、2.0、2.2或2.4，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
作为本发明的一个优选技术方案，步骤(2)所述二次热处理的温度为350～450℃，例如可以是360℃、380℃、400℃、420℃或440℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述二次热处理的时间为5～30min，例如可以是8min、12min、16min、20min、24min或28min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
本发明所述制备过程中包含有两次热处理过程，其中一次热处理用于提高材料的塑性变形能力，方便后续热锻，二次热处理用于提高材料的塑性变形能力，方便后续热轧。
优选地，步骤(2)所述热轧的压延变形量为50～70％，例如可以是52％、56％、60％、64％或68％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述热轧的道次压下量为15～20mm，例如可以是16mm、17mm、18mm或19mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述热轧的最后3次道次压下量为5～10mm，例如可以是6mm、7mm、8mm或9mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
本发明通过限定道次压下量可以细化晶粒组织，同时促使易产生腐蚀的原始板条状富铁相组织转化成耐腐蚀的颗粒状富铁相组织，进一步控制最后3次道次压下量为5～10mm可以得到均匀细小晶粒组织，同时避免后续热轧温度下降、下压量过大导致产品开裂。
作为本发明的一个优选技术方案，步骤(2)所述固溶处理的温度为510～520℃，例如可以是512℃、514℃、516℃或518℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述固溶处理的时间为2～5h，例如可以是2.4h、2.8h、3.2h、3.6h、4h、4.4h或4.8h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
本发明需要严格控制固溶处理的温度，其温度过高会导致局部晶粒形核再长大，组织不均匀，硬度下降，温度过低则会基体内残留很多粗大的过剩相粒子，固溶不充分，合金的强度和硬度降低。
优选地，步骤(2)所述静压处理的压下量为1～3％，例如可以是1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2.0％、2.2％、2.4％、2.6％或2.8％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
作为本发明的一个优选技术方案，步骤(2)所述时效处理的温度为150～220℃，例如可以是160℃、170℃、180℃、190℃、200℃或210℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述时效处理的保温时间为4～8h，例如可以是4.4h、4.8h、5.2h、5.6h、6h、6.4h、6.8h、7.2h或7.6h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述时效处理的冷却方式为空冷。
本发明需要严格控制时效处理的温度和时间，其温度过高会导致晶粒长大，硬度下降，温度过低则会导致强化相少，强度不够。
作为本发明的一个优选技术方案，步骤(3)所述物理抛光的终点为：坯件表面粗糙度为0.4～0.5μm，例如可以是0.42μm、0.44μm、0.46μm或0.48μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
作为本发明的一个优选技术方案，步骤(3)所述化学抛光处理包括：对物理抛光后的坯件依次进行碱洗、酸洗以及水洗。
优选地，所述碱洗包括采用浓度为3～8wt％的碱液清洗2～5min；所述浓度为3～8wt％，例如可以是4wt％、5wt％、6wt％或7wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；清洗时间为2～5min，例如可以是2.5min、3min、3.5min、4min或4.5min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
本发明所述碱液包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。
优选地，所述酸洗包括依次进行第一硝酸清洗、第一混酸清洗、第二硝酸清洗、第二混酸清液以及第三硝酸清洗。
优选地，所述第一硝酸清洗中硝酸浓度为12～18wt％，清洗时间为2～5min；所述浓度为12～18wt％，例如可以是14wt％、15wt％、16wt％、17wt％或18wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；清洗时间为2～5min，例如可以是2.5min、3min、3.5min、4min或4.5min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，所述第一混酸清洗中混酸包括磷酸和硫酸，清洗时间为2～5min；清洗时间为2～5min，例如可以是2.5min、3min、3.5min、4min或4.5min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，所述第二硝酸清洗中硝酸浓度为28～35wt％，清洗时间为2～5min；所述浓度为28～35wt％，例如可以是30wt％、32wt％、34wt％或35wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；清洗时间为2～5min，例如可以是2.5min、3min、3.5min、4min或4.5min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，所述第二混酸清洗中混酸包括氢氟酸和硝酸，清洗时间为10～30s；清洗时间为10～30s，例如可以是12s、16s、20s、24s或28s，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，所述第二硝酸清洗中硝酸浓度为28～35wt％，清洗时间为2～5min；所述浓度为28～35wt％，例如可以是30wt％、32wt％、34wt％或35wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用；清洗时间为2～5min，例如可以是2.5min、3min、3.5min、4min或4.5min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地，所述水洗包括采用水进行超声清洗，直至洗出水槽电阻值≥2mΩ，例如可以是2.2mΩ、2.6mΩ、3.0mΩ、3.4mΩ、3.8mΩ或4.2mΩ，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
本发明通过物理抛光和化学抛光处理可以使得合金表面无毛刺脏污，外观整体纹路颜色均匀一致无色差。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)对6061铝合金坯料依次进行均匀化退火、一次热处理以及至少3次锻造后得到铝合金圆锭；
其中，所述均匀化退火的温度为550～580℃，时间为12～24h；所述一次热处理的温度为350～450℃，时间为5～30min；单次所述锻造的锻造比为1.5～2.5；
(2)对步骤(1)所得铝合金圆锭依次进行二次热处理、热轧、固溶处理、静压处理以及时效处理后，得到坯件；
其中，所述二次热处理的温度为350～450℃，时间为5～30min；所述热轧的压延变形量为50～70％，道次压下量为15～20mm且最后3次道次压下量为5～10mm；所述固溶处理的温度为510～520℃，时间为2～5h；所述时效处理的温度为150～220℃，保温时间为4～8h；
(3)对步骤(2)所得坯件依次进行机械加工、物理抛光至表面粗糙度为0.4～0.5μm以及化学抛光处理后得到所述气体分配盘用6061铝合金；
其中，所述化学抛光处理包括：依次采用碱液清洗2～5min，采用浓度为12～18wt％的硝酸清洗2～5min，采用磷酸和硫酸的混酸清洗2～5min，采用浓度为28～35wt％的硝酸清洗2～5min，采用氢氟酸和硝酸的混酸清洗10～30s，采用浓度为28～35wt％的硝酸清洗2～5min，而后再采用水超声清洗直至洗出水槽电阻值≥2mΩ。
第二方面，本发明提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述气体分配盘用6061铝合金采用第一方面提供的制备方法得到。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的气体分配盘用6061铝合金表面无毛刺脏污，外观整体纹路颜色均匀一致无色差；
(2)本发明提供的气体分配盘用6061铝合金内部组织均匀，耐腐蚀性强；
(3)采用本发明提供的气体分配盘用6061铝合金制作得到的气体分配盘使用寿命长，具有稳定的通气速率；
(4)本发明提供的气体分配盘用6061铝合金制备方法无需进行二次退火处理即可实现性能的优化，成本低且流程简单。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法包括如下步骤：
(1)对6061铝合金坯料依次进行均匀化退火、一次热处理以及至少3次锻造后得到铝合金圆锭；
其中，所述均匀化退火的温度为565℃，时间为18h；所述一次热处理的温度为400℃，时间为20min；单次所述锻造的锻造比为2.1；
所述6061铝合金坯料包括：Si 0.65％，Fe≤0.04％，Cu 0.2％，Mn 0.12％，Mg1.0％，Cr 0.21％，Zn≤0.20，Ti 0.12％，余量为铝和不可避免杂质；
(2)对步骤(1)所得铝合金圆锭依次进行二次热处理、热轧、固溶处理、静压处理以及时效处理后，得到坯件；
其中，所述二次热处理的温度为400℃，时间为20min；所述热轧的压延变形量为60％，道次压下量为18mm且最后3次道次压下量为8mm；所述固溶处理的温度为515℃，时间为3.5h；所述时效处理的温度为185℃，保温时间为6h；
(3)对步骤(2)所得坯件依次进行机械加工、物理抛光至表面粗糙度为0.45μm以及化学抛光处理后得到所述气体分配盘用6061铝合金；
其中，所述化学抛光处理包括：依次采用浓度为5wt％的氢氧化钠清洗3.5min，采用浓度为15wt％的硝酸清洗3.5min，采用磷酸和硫酸的混酸清洗3.5min，采用浓度为30wt％的硝酸清洗3.5min，采用氢氟酸和硝酸的混酸清洗20s，采用浓度为30wt％的硝酸清洗3.5min，而后再采用水超声清洗直至洗出水槽电阻值为2.5mΩ。
实施例2
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法包括如下步骤：
(1)对6061铝合金坯料依次进行均匀化退火、一次热处理以及至少3次锻造后得到铝合金圆锭；
其中，所述均匀化退火的温度为550℃，时间为24h；所述一次热处理的温度为350℃，时间为30min；单次所述锻造的锻造比为1.5；
所述6061铝合金坯料包括：Si 0.6％，Fe≤0.03％，Cu 0.15-％，Mn 0.08％，Mg0.8％，Cr 0.04％，Zn≤0.25，Ti 0.08％，余量为铝和不可避免杂质；
(2)对步骤(1)所得铝合金圆锭依次进行二次热处理、热轧、固溶处理、静压处理以及时效处理后，得到坯件；
其中，所述二次热处理的温度为350℃，时间为30min；所述热轧的压延变形量为50％，道次压下量为15mm且最后3次道次压下量为5mm；所述固溶处理的温度为510℃，时间为5h；所述时效处理的温度为150℃，保温时间为8h；
(3)对步骤(2)所得坯件依次进行机械加工、物理抛光至表面粗糙度为0.4μm以及化学抛光处理后得到所述气体分配盘用6061铝合金；
其中，所述化学抛光处理包括：依次采用浓度为3wt％的氢氧化钾清洗5min，采用浓度为12wt％的硝酸清洗5min，采用磷酸和硫酸的混酸清洗5min，采用浓度为28wt％的硝酸清洗5min，采用氢氟酸和硝酸的混酸清洗30s，采用浓度为28wt％的硝酸清洗5min，而后再采用水超声清洗直至洗出水槽电阻值为2mΩ。
实施例3
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法包括如下步骤：
(1)对6061铝合金坯料依次进行均匀化退火、一次热处理以及至少3次锻造后得到铝合金圆锭；
其中，所述均匀化退火的温度为580℃，时间为12h；所述一次热处理的温度为450℃，时间为5min；单次所述锻造的锻造比为2.5；
所述6061铝合金坯料包括：Si 0.7％，Fe≤0.02％，Cu 0.25％，Mn 0.15％，Mg1.2％，Cr 0.35％，Zn≤0.15，Ti 0.15％，余量为铝和不可避免杂质；
(2)对步骤(1)所得铝合金圆锭依次进行二次热处理、热轧、固溶处理、静压处理以及时效处理后，得到坯件；
其中，所述二次热处理的温度为450℃，时间为5min；所述热轧的压延变形量为70％，道次压下量为20mm且最后3次道次压下量为10mm；所述固溶处理的温度为520℃，时间为2h；所述时效处理的温度为220℃，保温时间为4h；
(3)对步骤(2)所得坯件依次进行机械加工、物理抛光至表面粗糙度为0.4～0.5μm以及化学抛光处理后得到所述气体分配盘用6061铝合金；
其中，所述化学抛光处理包括：依次采用浓度为8wt％的氢氧化钠清洗2min，采用浓度为18wt％的硝酸清洗2min，采用磷酸和硫酸的混酸清洗2min，采用浓度为35wt％的硝酸清洗2min，采用氢氟酸和硝酸的混酸清洗10s，采用浓度为35wt％的硝酸清洗2min，而后再采用水超声清洗直至洗出水槽电阻值为5.2mΩ。
实施例4
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本实施例将步骤(2)所述固溶处理的温度修改为500℃。
实施例5
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本实施例将步骤(2)所述固溶处理的温度修改为530℃。
实施例6
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本实施例将步骤(2)所述时效处理的温度修改为140℃。
实施例7
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本实施例将步骤(2)所述时效处理的温度修改为240℃。
实施例8
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本实施例将步骤(2)所述最后3次道次压下量修改为18mm。
实施例9
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本实施例将步骤(2)所述道次压下量修改为8mm，即每次道次压下量均相同。
实施例10
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本实施例将步骤(2)所述热轧的压延变形量修改为40％。
实施例11
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本实施例将步骤(2)所述热轧的压延变形量修改为70％。
实施例12
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本实施例将步骤(1)所述6061铝合金坯料的组成修改为：Si：0.4％；Fe：0.03％：Cu：0.25％；Mn：0.50％；Mg：1.2％；Cr：0.04％：Zn：0.25％；Ti：0.15％，其余为铝和不可避免的杂质。
实施例13
本实施例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本实施例将步骤(3)所述化学抛光处理中的酸洗修改为：采用浓度为18wt％的硝酸清洗5min。
对比例1
本对比例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本对比例将步骤(2)的制备过程修改为：依次进行二次热处理、热轧、时效处理、静压处理以及固溶处理。
对比例2
本对比例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本对比例省略了步骤(1)所述的锻造过程。
对比例3
本对比例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本对比例省略了步骤(3)所述的物理抛光过程。
对比例4
本对比例提供了一种气体分配盘用6061铝合金，所述制备方法与实施例1的区别仅在于：
本对比例省略了步骤(3)所述的化学抛光处理过程。
性能检测：
对上述实施例和对比例提供的气体分配盘用6061铝合金进行外观观察、晶粒检测，并对气体分布盘化学抛光后进行观察，观察其是否色泽不均匀、产生色斑。其检测结果如表1所示。
表1
从表1可知看出以下几点：
(1)综合实施例1-3可以看出，本发明提供的气体分配盘用6061铝合金外观色泽均匀一致无色斑；
(2)综合实施例1和实施例4-7可以看出，改变固溶处理和时效处理的温度会影响晶粒尺寸，化学抛光的外观；
(3)综合实施例1和实施例8-9可以看出，最后3次道次压下量需要低于先前的道次压下量，其目的是减少轧制开裂，同时得到晶粒细小均匀组织；
(4)综合实施例1和对比例4可知，未进行化抛的气体分配盘表面粗糙有划痕，且色泽暗淡。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气体分配盘用6061铝合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)对6061铝合金坯料依次进行均匀化退火、一次热处理以及锻造后得到铝合金圆锭；
(2)对步骤(1)所得铝合金圆锭依次进行二次热处理、热轧、固溶处理、静压处理以及时效处理后，得到坯件；
(3)对步骤(2)所得坯件依次进行机械加工、物理抛光以及化学抛光处理后得到所述气体分配盘用6061铝合金。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以质量百分比计，步骤(1)所述6061铝合金坯料包括：Si 0.6-0.7％，Fe≤0.04％，Cu 0.15-0.25％，Mn0.08-0.15％，Mg 0.8-1.2％，Cr 0.04-0.35％，Zn≤0.25，Ti 0.08-0.15％，余量为铝和不可避免杂质；
优选地，步骤(1)所述均匀化退火的温度为550～580℃；
优选地，步骤(1)所述均匀化退火的时间为12～24h；
优选地，步骤(1)所述一次热处理的温度为350～450℃；
优选地，步骤(1)所述一次热处理的时间为5～30min。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述锻造的次数不低于3次；
优选地，步骤(1)中单次所述锻造的锻造比为1.5～2.5。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述二次热处理的温度为350～450℃；
优选地，步骤(2)所述二次热处理的时间为5～30min；
优选地，步骤(2)所述热轧的压延变形量为50～70％；
优选地，步骤(2)所述热轧的道次压下量为15～20mm；
优选地，步骤(2)所述热轧的最后3次道次压下量为5～10mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述固溶处理的温度为510～520℃；
优选地，步骤(2)所述固溶处理的时间为2～5h；
优选地，步骤(2)所述静压处理的压下量为1～3％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述时效处理的温度为150～220℃；
优选地，步骤(2)所述时效处理的保温时间为4～8h；
优选地，步骤(2)所述时效处理的冷却方式为空冷。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述物理抛光的终点为：坯件表面粗糙度为0.4～0.5μm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述化学抛光处理包括：对物理抛光后的坯件依次进行碱洗、酸洗以及水洗；
优选地，所述碱洗包括采用浓度为3～8wt％的碱液清洗2～5min；
优选地，所述酸洗包括依次进行第一硝酸清洗、第一混酸清洗、第二硝酸清洗、第二混酸清液以及第三硝酸清洗；
优选地，所述第一硝酸清洗中硝酸浓度为12～18wt％，清洗时间为2～5min；
优选地，所述第一混酸清洗中混酸包括磷酸和硫酸，清洗时间为2～5min；
优选地，所述第二硝酸清洗中硝酸浓度为28～35wt％，清洗时间为2～5min；
优选地，所述第二混酸清洗中混酸包括氢氟酸和硝酸，清洗时间为10～30s；
优选地，所述第二硝酸清洗中硝酸浓度为28～35wt％，清洗时间为2～5min；
优选地，所述水洗包括采用水进行超声清洗，直至洗出水槽电阻值≥2mΩ。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)对6061铝合金坯料依次进行均匀化退火、一次热处理以及至少3次锻造后得到铝合金圆锭；
其中，所述均匀化退火的温度为550～580℃，时间为12～24h；所述一次热处理的温度为350～450℃，时间为5～30min；单次所述锻造的锻造比为1.5～2.5；
(2)对步骤(1)所得铝合金圆锭依次进行二次热处理、热轧、固溶处理、静压处理以及时效处理后，得到坯件；
其中，所述二次热处理的温度为350～450℃，时间为5～30min；所述热轧的压延变形量为50～70％，道次压下量为15～20mm且最后3次道次压下量为5～10mm；所述固溶处理的温度为510～520℃，时间为2～5h；所述时效处理的温度为150～220℃，保温时间为4～8h；
(3)对步骤(2)所得坯件依次进行机械加工、物理抛光至表面粗糙度为0.4～0.5μm以及化学抛光处理后得到所述气体分配盘用6061铝合金；
其中，所述化学抛光处理包括：依次采用浓度为3～8wt％的碱液清洗2～5min，采用浓度为12～18wt％的硝酸清洗2～5min，采用磷酸和硫酸的混酸清洗2～5min，采用浓度为28～35wt％的硝酸清洗2～5min，采用氢氟酸和硝酸的混酸清洗10～30s，采用浓度为28～35wt％的硝酸清洗2～5min，而后再采用水超声清洗直至洗出水槽电阻值≥2mΩ。
10.一种气体分配盘用6061铝合金，其特征在于，所述气体分配盘用6061铝合金采用权利要求1-9任一项所述制备方法得到。
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