一種鋁合金板材的生產方法
2023-05-28 00:38:26
專利名稱：一種鋁合金板材的生產方法
技術領域：
本發明屬於金屬材料技術領域，尤其涉及一種鋁合金板材的生產方法。
背景技術：
鋁合金是一種以鋁為基的合金，主要合金元素有銅、矽、鎂、鋅和錳。鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械製造、船舶及化學工業中已大量應用。鋁合金板材的生產方法是通過鋁合金或者直接冷鑄成錠塊，或者連續澆鑄成厚帶材，接著熱軋成預定厚度，再用一道單獨的工序將帶材冷軋至最終厚度後，進行熱處理工 藝，以提高鋁合金板材的力學性能，耐腐蝕性能，並改善其加工性能，獲得尺寸的穩定性。鋁合金板材的熱處理工藝可分為退火處理、固溶處理、時效處理和冷熱循環處理。退火過程中固溶體發生分解，第二相質點發生聚集，可以消除鑄件的內應力，穩定鑄件尺寸，減少變形，增大鑄件的塑性。固溶熱處理指將合金加熱到高溫單相區恆溫保持，使得在熱軋和冷軋過程中，從母體合金中沉澱出來的所有可溶性合金成分溶解成固溶體，快速冷卻以得到過飽和固溶體的熱處理工藝，可提高合金的強度和塑性，改善合金的耐腐蝕性能。時效處理進行著過飽和固溶體分解的自發過程，從而使合金基體的點陣恢復到比較穩定的狀態。冷熱循環處理可引起固溶體點陣收縮和膨脹，使各相的晶格發生了少許位移，使第二相質點處於更加穩定的狀態，從而提高合金尺寸的穩定性，適於精密零件的製造。船用鋁合金板材要求採用中等強度並擁有良好抗腐蝕性能的特殊鋁合金板材,並且根據其使用特點可分為與海水接觸和不與海水接觸兩種，而與海水接觸船用板材要嚴格控制其耐剝落腐蝕性能和晶間腐蝕性能。目前,船用招合金均為5xxx合金,主要元素為鎂,鎂含量為3°/Γ5%又可稱為鎂合金，具有密度低。抗拉強度高、延伸率高等優點。其中使用最多的為5083合金，其生產工藝主要是依靠二次冷軋變形提高板材力學性能，然後通過熱處理提高其強度和耐腐蝕性能，通過此生產工藝可使鋁合金板材的力學性能達到要求，但其抗腐蝕性能不穩定，尤其是對於使用環境苛刻的條件下，不能滿足較高抗腐蝕性能的要求。
發明內容
有鑑於此，本發明要解決的技術問題在於提供一種鋁合金板材的生產方法，該方法生產的鋁合金板材具有較好的耐腐蝕性能。本發明提供了一種鋁合金板材的生產方法，包括以下步驟Α)將鋁合金鑄錠進行均勻化熱處理，所述鋁合金鑄錠的鎂質量分數為4. 09Γ4. 5%，得到均勻化熱處理的鋁合金鑄錠；B)將均勻化熱處理的鋁合金鑄錠加熱，預留變形量進行熱軋，冷卻後，得到中間鋁合金板材；C)將所述中間鋁合金板材進行軋制，得到鋁合金板材。
優選的，所述均勻化熱處理的溫度為430°C ^500oC。優選的，所述步驟B中加熱的溫度為430°C 480°C。優選的，所述熱軋採用大變形量軋制工藝。優選的，所述熱軋的溫度為280°C 380°C。優選的，所述預留變形量為59Γ15%。優選的，所述中間鋁合金板材的溫度為200°C 270°C。優選的，所述步驟C中軋制為小變形量軋制。優選的，所述招合金板材的厚度> 8. 0mm。 本發明提供了一種鋁合金板材的生產方法，該方法將鎂質量分數為4. 09Γ4. 5%的鋁合金鑄錠進行均勻化熱處理後，加熱，預留變形量進行熱軋，冷卻後，得到中間鋁合金板材；將所述中間鋁合金板材進行軋制，得到鋁合金板材。與現有技術5083合金相比，首先，本發明將鎂元素的成分控制在4.09Γ4.5%，可減少第二相β相沿晶界、亞晶界析出的可能，降低了合金的腐蝕敏感性；其次，通過軋制變形量及兩次軋制工藝的配合，提高了鋁合金板材的力學性能和抗腐蝕性能；再次，均勻化熱處理使合金的內部組織得到改善，消除鋁合金鑄錠組織及成分不均勻的現象，提高合金的塑性變形能力。
具體實施例方式本發明提供了一種鋁合金板材的生產方法，包括以下步驟:Α)將鋁合金鑄錠進行均勻化熱處理，所述鋁合金鑄錠的鎂質量分數為4. 09Γ4. 5 %，得到均勻化熱處理的鋁合金鑄錠；Β)將均勻化熱處理的鋁合金鑄錠加熱，預留變形量進行熱軋，冷卻後，得到中間鋁合金板材；C)將所述中間鋁合金板材進行小變形量軋制，得到鋁合金板材。其中，所述鋁合金鑄錠可為市售的，也可為自製，其中鎂的質量分數為4. 09Γ4. 5%即可，來源並無特殊的限制，所述自製的方法為本領域技術人員熟知的熔鑄方法，並無特殊的限制，在熔鑄過程中控制合金元素所佔的比例範圍即可。所述鎂的質量分數優選為4. 1% 4.4%，更優選為4.2% 4.3(%，可減少第二相β相沿晶界、亞晶界析出的可能，降低了合金的腐蝕敏感性。其他元素的含量均按照5ΧΧΧ系合金國際標準進行控制即可，並無特殊的限制。所述均勻化熱處理的方法為本領域技術人員熟知的熱處理方法，並無特殊的限制。本發明中所述均勻化熱處理的溫度為430°C飛00°C，優選為450°C飛00°C，更優選為450Π80 。均勻化熱處理是合金進行變形前的重要過程，可以明顯改善鑄態合金中的元素偏析現象，消除共晶組織，減少合金在變形過程中的應力集中點，提高合金的塑性變形能力，為強化相在隨後的時效過程中沉澱析出做準備。所述步驟B中加熱的溫度為430 0C 480 °C，優選為450 °C 480 °C，更優選為4500C 470O。所述熱軋採用本領域技術人員熟知的軋制方法進行，本發明中優選採用大變形量軋制工藝。所述熱軋的溫度為280°C 380°C，優選為300°C 380°C，更優選為300°C 360°C。本發明所述熱軋需預留變形量，然後使其在機列輥道上進行冷卻，所述預留變形量為5°/Γ 5%，優選為5°/Γ 2%，更優選為8°/Γ 2%。通過熱軋，鋁合金獲得較大的變形，得到中間鋁合金板材。
所述中間鋁合金板材的溫度為200°C 270°C，優選為210°C 260°C，更優選為220 °C 250°C。所述步驟C中的軋制為小變形量軋制，得到鋁合金板材。所述鋁合金板材的厚度為本領域技術人員熟知的產品要求的厚度，本發明中所述鋁合金板材的厚度優選大於或等於 8. Omnin本發明通過軋制變形量及兩次軋制工藝的配合，提高鋁合金板材的力學性能和抗腐蝕性能，進而滿足了船用鋁合金板較高的抗腐蝕性能的使用要求。為了進一步說明本發明，以下結合實施例對本發明提供的一種鋁合金板材的生產方法進行詳細描述。以下實施例中所用的試劑及鋁合金鑄錠均為市售。 實施例11.1將鎂元素質量分數為4. 1%的5083鋁合金鑄錠在均熱溫度為450°C的條件下進行均勻化熱處理，得到均勻化熱處理後的鋁合金鑄錠。1. 2將1.1中得到的均勻化熱處理後的鋁合金鑄錠加熱至460°C，得到加熱後的鋁
合金鑄錠。1. 3利用大變形量軋制工藝對1. 2中得到的加熱後的鋁合金鑄錠在溫度為300°C的條件下，預留5%變形量進行熱軋，然後在機列輥道上冷卻至220°C，得到中間鋁合金板材。1. 4將1. 3中得到的中間鋁合金板材進行小變形量軋制，得到厚度為8. Omm的鋁合金板材。根據GB/T22641-2008對1. 4中得到的鋁合金板材進行測試，得到結果符合國家標準。實施例22.1將鎂元素質量分數為4. 2%的5083鋁合金鑄錠在均熱溫度為480°C的條件下進行均勻化熱處理，得到均勻化熱處理後的鋁合金鑄錠。2. 2將2.1中得到的均勻化熱處理後的鋁合金鑄錠加熱至460°C，得到加熱後的鋁
合金鑄錠。2. 3利用大變形量軋制工藝對2. 2中得到的加熱後的鋁合金鑄錠在溫度為300°C的條件下，預留8%變形量進行熱軋，然後在機列輥道上冷卻至220°C，得到中間鋁合金板材。2. 4將2. 3中得到的中間鋁合金板材進行小變形量軋制，得到厚度為10. Omm的鋁合金板材。根據GB/T22641-2008對2. 4中得到的鋁合金板材進行測試，得到結果符合國家標準。實施例33.1將鎂元素質量分數為4. 2%的5083鋁合金鑄錠在均熱溫度為480°C的條件下進行均勻化熱處理，得到均勻化熱處理後的鋁合金鑄錠。3. 2將3.1中得到的均勻化熱處理後的鋁合金鑄錠加熱至460°C，得到加熱後的鋁
合金鑄錠。
3. 3利用大變形量軋制工藝對3. 2中得到的加熱後的鋁合金鑄錠在溫度為300°C的條件下，預留8%變形量進行熱軋，然後在機列輥道上冷卻至220°C，得到中間鋁合金板材。3. 4將3. 3中得到的中間鋁合金板材進行小變形量軋制，得到厚度為10. Omm的鋁合金板材。根據GB/T22641-2008對3. 4中得到的鋁合金板材進行測試，得到結果符合國家標準。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種鋁合金板材的生產方法，其特徵在於，包括以下步驟A)將鋁合金鑄錠進行均勻化熱處理，所述鋁合金鑄錠的鎂質量分數為4.09Γ4. 5%，得到均勻化熱處理的鋁合金鑄錠；B)將均勻化熱處理的鋁合金鑄錠加熱，預留變形量進行熱軋，冷卻後，得到中間鋁合金板材；C)將所述中間鋁合金板材進行軋制，得到鋁合金板材。
2.根據權利要求1所述的生產方法，其特徵在於，所述均勻化熱處理的溫度為 430 0C 500。。。
3.根據權利要求1所述的生產方法，其特徵在於，所述步驟B中加熱的溫度為 4300C 480O。
4.根據權利要求1所述的生產方法，其特徵在於，所述熱軋採用大變形量軋制工藝。
5.根據權利要求1所述的生產方法，其特徵在於，所述熱軋的溫度為280°C 380°C。
6.根據權利要求1所述的生產方法，其特徵在於，所述預留變形量為59Γ15%。
7.根據權利要求1所述的生產方法，其特徵在於，所述中間鋁合金板材的溫度為 200 0C 270。。。
8.根據權利要求1所述的生產方法，其特徵在於，所述步驟C中軋制為小變形量軋制。
9.根據權利要求1所述的生產方法，其特徵在於，所述鋁合金板材的厚度>8. 0mm。
全文摘要
本發明提供了一種鋁合金板材的生產方法，該方法將鎂質量分數為4.0%~4.5%的鋁合金鑄錠進行均勻化熱處理後，加熱，預留變形量進行熱軋，冷卻後，得到中間鋁合金板材；將所述中間鋁合金板材進行軋制，得到鋁合金板材。與現有技術5083合金相比，首先，本發明將鎂元素的成分控制在4.0%~4.5%，可減少第二相β相沿晶界、亞晶界析出的可能，降低了合金的腐蝕敏感性；其次，通過軋制變形量及兩次軋制工藝的配合，提高了鋁合金板材的力學性能和抗腐蝕性能；再次，均勻化熱處理使合金的內部組織得到改善，消除鋁合金鑄錠組織及成分不均勻的現象，提高合金的塑性變形能力。
文檔編號C21D8/02GK103014570SQ20121057906
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者陳昌雲, 楊吉, 王軍, 趙濤 申請人:西南鋁業(集團)有限責任公司