[發(fā)明專利]一種中強(qiáng)耐蝕高鎂鋁合金板材的制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410668510.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN104357690B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何建賢;趙啟忠;李春流;黃奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西南南鋁加工有限公司
• 主分類號(hào): C22F1/047
• 分類號(hào): C22F1/047;C22C1/02;C22C21/06;B21C37/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種中強(qiáng)耐蝕高鎂鋁合金板材的制備工藝。

背景技術(shù)

高鎂鋁合金中厚板廣泛應(yīng)用于船舶、裝甲、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。與鋼相比，鋁合金的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：低密度、耐腐蝕、無磁、低溫環(huán)境性能好等優(yōu)勢(shì)。因此在上述涉及的交通運(yùn)輸行業(yè)鋁代鋼是大勢(shì)所趨。

高鎂鋁合金高強(qiáng)、耐蝕板材的生產(chǎn)方法主要是冷軋加工硬化工藝。軋制板材的典型生產(chǎn)工藝流程如下：配料；熔煉；精煉、除氣、過濾；鑄造；均勻化退火；鋸切頭尾；銑面；預(yù)熱；熱軋；中間退火；冷軋；最終成品退火；橫切開卷；質(zhì)檢；包裝入庫或發(fā)貨。冷軋加工硬化工藝具有以下缺點(diǎn)：(1)冷軋軋制板材經(jīng)過最終退火后，組織結(jié)構(gòu)為軋制組織，在焊接過程中，由于溫度的傳遞，會(huì)導(dǎo)致熱影響區(qū)性能下降明顯；(2)由于冷軋機(jī)開口度的限制，冷軋加工工藝只能生產(chǎn)厚度在10mm以下的板材，厚度較大的板材不能實(shí)現(xiàn)冷軋加工硬化；(3)軋制板材的平面度和厚度只用軋輥控制，精度難把握。

針對(duì)上述冷軋加工硬化工藝的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種創(chuàng)新的生產(chǎn)工藝來制備高鎂鋁合金中厚板，可以突破冷軋機(jī)開口度的限制，生產(chǎn)厚度較大的板材；實(shí)現(xiàn)板材為熱軋組織，提高焊接后熱影響區(qū)的性能；通過拉伸方式來代替冷軋加工硬化還可以保證板材板型平直度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種中強(qiáng)耐蝕高鎂鋁合金板材的制備工藝。與傳統(tǒng)冷軋法制備的高鎂鋁合金板材相比，本發(fā)明的制備工藝可以突破冷軋機(jī)開口度的限制，生產(chǎn)厚度較大的板材，所得板材平直度高、內(nèi)應(yīng)力低、冷變形均勻、腐蝕性能優(yōu)秀。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種中強(qiáng)耐蝕高鎂鋁合金板材的制備工藝，其特征在于包括以下步驟：

配料：按照各元素重量分?jǐn)?shù)為Mg3.5-6.5％，Mn0.4-1.3％，Zn≤1.0％，Cu≤0.5％，F(xiàn)e≤0.4％，Si≤0.4％，Cr≤0.3％，Zr≤0.25％，Ti≤0.25％，其他為Al和一些不可避免的雜質(zhì)元素準(zhǔn)備原料；

煉制:將所述鋁合金原料煉制為鋁合金鑄錠；

均勻化退火：將鋁合金鑄錠在400℃-550℃溫度范圍進(jìn)行均熱處理，保溫1-50小時(shí)，然后冷卻至室溫；

鋸切、銑面：將鑄錠運(yùn)至鋸床和銑床進(jìn)行鋸切和銑面；

預(yù)熱和熱軋：將加工后的鑄錠在熱軋車間的預(yù)熱爐進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為400℃-550℃，保溫1-25h，預(yù)熱后將鑄錠吊入軋機(jī)輥道將鑄錠熱軋成板材或卷材，熱軋時(shí)的終軋溫度≥280℃；

拉伸：將板材或卷材自然冷卻后，先進(jìn)行切邊處理或開卷并矯直后進(jìn)行切邊處理，再到拉伸機(jī)上拉伸，拉伸量為3-7％；

鋸切：將拉伸后的板材再轉(zhuǎn)入鋸床切成成品尺寸。

進(jìn)一步地，所述煉制包括以下步驟：

熔煉:將配料稱取的原料投入到可傾斜熔煉爐熔煉，并進(jìn)行電磁攪拌，取樣檢測(cè)化學(xué)成分，看是否滿足成分控制要求，如有必要進(jìn)行成分控制調(diào)整，成分合格后，轉(zhuǎn)至可傾斜保溫爐進(jìn)行精煉、扒渣；

除氣、過濾:轉(zhuǎn)入在線除氣過濾裝置進(jìn)行過濾；

鑄造：采用半連續(xù)鑄造工藝，將鋁合金原料鑄成厚度為300-700mm的鑄錠。

進(jìn)一步地，所述均勻化退火步驟中，鋁合金鑄錠均熱處理的溫度為450-500℃，保溫10-24小時(shí)，然后冷卻至室溫。

進(jìn)一步地，在所述預(yù)熱和熱軋步驟中，預(yù)熱溫度為400℃-500℃，保溫10-24h。

均勻化退火過程可以讓鑄錠內(nèi)的各結(jié)晶相和過渡元素完全融入到基體中使得所有成分均勻分布。在均勻化過程中，當(dāng)均勻化處理溫度較低時(shí)，難以使一些具有較高熔點(diǎn)的一次凝固析出相實(shí)現(xiàn)充分回溶；而當(dāng)均勻化處理溫度過高時(shí)，鑄錠中存在的一些低熔點(diǎn)共晶相將會(huì)出現(xiàn)過燒現(xiàn)象。因此，需選擇合理的均勻化退火溫度及時(shí)間，使一次析出相最大限度的回溶。本發(fā)明通過針對(duì)高鎂鋁合金板材的均勻化處理的研究作了大量工作，研究結(jié)果表明，400℃-550℃這一溫度區(qū)間是較為合適的均勻化溫度。

本發(fā)明在熱軋前對(duì)鑄錠進(jìn)行預(yù)熱，并優(yōu)選預(yù)熱溫度為400-550℃，把銑面后的鑄錠通過加熱爐高溫加熱，消除一部分鑄錠產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，保證熱軋所需溫度和良好的加工性能。之后進(jìn)行熱軋，通過預(yù)熱溫度、終軋溫度的控制，讓鑄錠內(nèi)的化合物完全破碎，為板材強(qiáng)度預(yù)留足夠空間，將鑄錠軋到所需最小厚度，并獲得適當(dāng)?shù)牧W(xué)性能。