[發(fā)明專利]一種鋁合金板材的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410117124.8
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103866167B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張迪;張濟(jì)山;孟春艷;王正安;莊林忠
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué);西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22C21/08;C22F1/047
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有色金屬及其制備領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度抗腐蝕Al-Mg型合金，及由這種合金制得的板材產(chǎn)品。?

發(fā)明背景

????下文中，除非另有說明，合金的命名使用鋁業(yè)協(xié)會（The?Aluminum?Association）的命名規(guī)則，熱處理規(guī)范（temper?designations）的命名根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)NEN-EN515定義。對于合金以及優(yōu)選合金中各元素的任何描述，除非另外說明，均按照質(zhì)量百分比計。

為了降低動力用燃料和提高大型運(yùn)輸船的效益，降低大型運(yùn)輸船的重量已是一種必然趨勢。高強(qiáng)度抗腐蝕5×××系列合金的開發(fā)將為此提供最佳選擇。目前已有H321和H116狀態(tài)的AA5083、AA5383及AA5059等合金在這個領(lǐng)域得到相當(dāng)成功的應(yīng)用。其中美國鋁業(yè)協(xié)會1999年登記注冊的AA5059合金在AA5083合金的基礎(chǔ)上大幅提高了合金中Mg、Zn和Cu的含量，在保持延伸率基本不變的前提下，顯著提高了合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，同時保持合金的抗腐蝕性不低于AA5083合金。該合金以其優(yōu)異的綜合性能正逐步占據(jù)船舶材料領(lǐng)域的市場。?

上述三種合金的組成范圍分別為：AA5083：Mg含量為4.0至4.9，Mn含量為0.4至1.0，Cr含量為0.05至0.25，Zn含量最高為0.25，Cu含量最高為0.1，Ti含量最高為0.15，F(xiàn)e含量最高為0.4，Si含量最高為0.4；AA5383：Mg含量為4.0至5.2，Mn含量為0.7至1.0，Cr含量最高為0.25，Zn含量最高為0.4，Cu含量最高為0.2，Ti含量最高為0.15，F(xiàn)e含量最高為0.25，Si含量最高為0.25，Zr含量最高為0.2；AA5059：Mg含量為5.0至6.0，Mn含量為0.6至1.2，Cr含量最高為0.3，Zn含量為0.4至0.9，Cu含量最高為0.4，Ti含量最高為0.2，F(xiàn)e含量最高為0.5，Si含量最高為0.5，Zr含量為0.05至0.25。其中AA5059合金也公開在US-6695935-B1、US-6238495-B1、CN-101233252-A和CN-101631882-A專利中。根據(jù)US-6238495這些合金通過40%冷軋變形，隨后對冷軋產(chǎn)品進(jìn)行250℃/1小時的保溫來達(dá)到H321狀態(tài)。?

5xxx鋁合金以其質(zhì)量輕，力學(xué)性能以及抗腐蝕性能優(yōu)異廣泛應(yīng)用于船舶材料。隨著航海業(yè)以及旅游業(yè)的發(fā)展，對船體材料的強(qiáng)度要求越來越高，所以5xxx合金中所添加的主要固溶強(qiáng)化元素Mg量增多。固溶強(qiáng)化元素Mg由于在熱處理過程中會在晶界以Al₃Mg₂的形式連續(xù)存在，大大降低合金的耐腐蝕性能降低了船體材料的壽命。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的5×××系鋁合金材料，新型的Al-Mg合金保證Mg的固溶強(qiáng)化作用，顯著提高了合金在冷作硬化狀態(tài)下的強(qiáng)度，同時降低Al₃Mg₂在晶界的連續(xù)析出的能力，與標(biāo)準(zhǔn)AA5059合金相比，使之具有良好的力學(xué)性能和抗晶間腐蝕性，滿足船舶工業(yè)的需要。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。?

?一種鋁合金，所述鋁合金的質(zhì)量百分比含量為，5.0～6.5%Mg，0.4～1.5%Zn，0～0.2%Cu，0.4～1.2%Mn，0～0.1%Cr，0～0.15%Ti，0.05～0.25%Zr，0～0.4%Fe，0～0.4%Si，其余為Al。?

所述鋁合金的優(yōu)選方案為，所述鋁合金的優(yōu)選質(zhì)量百分比含量為，5.5～6.0%Mg，0.6～1.2%Zn，0.1～0.2%Cu，0.6～1.0%Mn，0～0.1%Cr，0～0.15%Ti，0.05～0.25%Zr，0～0.25%Fe，0～0.2%Si，其余為Al。?

?所述鋁合金的優(yōu)選方案為，所述鋁合金中Zn的質(zhì)量百分比含量為1～1.2%。?

?本發(fā)明還涉及上述鋁合金板材的制備方法，首先將上述鋁合金制備的鑄錠進(jìn)行預(yù)熱或均勻化處理，再進(jìn)行變形量為90~95%的熱軋及退火處理后，再進(jìn)行相應(yīng)的冷軋及穩(wěn)定化退火，最后進(jìn)行預(yù)拉伸處理，得到鋁合金板材，鋁合金板材為H131狀態(tài)或H321狀態(tài)。?