[發(fā)明專利]一種5系鋁合金板材的生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410777345.8
• 申請(qǐng)日: 2014-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104404411A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍;李偉;伍彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C22F1/04
• 分類號(hào): C22F1/04
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種5系鋁合金板材的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

鋁合金是一種以鋁為基的合金，主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅和錳。鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料。目前，鋁合金板材是鋁合金型材中較為主要的一種，其生產(chǎn)方法是通過(guò)鋁合金或者直接冷鑄成錠塊，或者連續(xù)澆鑄成厚帶材，接著熱軋成預(yù)定厚度，再用一道單獨(dú)的工序?qū)Р睦滠堉磷罱K厚度后，進(jìn)行熱處理工藝，以提高鋁合金板材的力學(xué)性能，耐腐蝕性能，并改善其加工性能，獲得尺寸的穩(wěn)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(shí)效處理和冷熱循環(huán)處理。退火過(guò)程中固溶體發(fā)生分解，第二相質(zhì)點(diǎn)發(fā)生聚集，可以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)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(qū)恒溫保持，使得在熱軋和冷軋過(guò)程中，從母體合金中沉淀出來(lái)的所有可溶性合金成分溶解成固溶體，快速冷卻以得到過(guò)飽和固溶體的熱處理工藝，可提高合金的強(qiáng)度和塑性，改善合金的耐腐蝕性能。時(shí)效處理進(jìn)行著過(guò)飽和固溶體分解的自發(fā)過(guò)程，從而使合金基體的點(diǎn)陣恢復(fù)到比較穩(wěn)定的狀態(tài)。冷熱循環(huán)處理可引起固溶體點(diǎn)陣收縮和膨脹,使各相的晶格發(fā)生了少許位移,使第二相質(zhì)點(diǎn)處于更加穩(wěn)定的狀態(tài),從而提高合金尺寸的穩(wěn)定性,適于精密零件的制造。

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋁合金板材在航空、航天、汽車(chē)、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用，尤其是近些年，伴隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化，航運(yùn)物流快速發(fā)展，而航運(yùn)業(yè)帶動(dòng)造船業(yè)的蓬勃發(fā)展，基于國(guó)內(nèi)、國(guó)際船舶市場(chǎng)需求，作為造船業(yè)的主要材料之一的鋁合金板材，下游造船廠家對(duì)其需求量和質(zhì)量要求一直在逐步提升。船用鋁合金板材要求采用中等強(qiáng)度并擁有良好抗腐蝕性能的特殊鋁合金板材，并且根據(jù)其使用特點(diǎn)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(yán)格控制其耐剝落腐蝕性能和晶間腐蝕性能。在眾多鋁合金的牌號(hào)中，船用鋁合金均為5xxx合金，主要元素為鎂，鎂含量為3％～5％，又可稱為鎂合金，具有密度低。抗拉強(qiáng)度高、延伸率高等優(yōu)點(diǎn)。5xxx系合金H321、H116狀態(tài)，是目前應(yīng)用最為廣泛的船用鋁合金板材的材料之一。

但由于國(guó)外技術(shù)保密、國(guó)內(nèi)船舶用鋁合金產(chǎn)品研究缺乏系統(tǒng)性造成差距，國(guó)內(nèi)制造的5xxx系船用鋁合金的性能、品種規(guī)格、生產(chǎn)水平尚不能完全滿足船體材料使用要求，尤其是5xxx系鋁合金板材中的5083鋁合金的H116狀態(tài)更是從未系統(tǒng)的進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，其力學(xué)性能和抗腐蝕性能還有待進(jìn)一步的提高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種5系鋁合金板材的生產(chǎn)方法，尤其是一種適用于5xxx系船用鋁合金板材的生產(chǎn)方法，本方法生產(chǎn)的鋁合金板材具有較好的耐腐蝕性能和力學(xué)性能。

本發(fā)明提供一種5系鋁合金板材的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

A)將鋁合金鑄錠進(jìn)行均勻化熱處理，再冷卻后，得到均勻化熱處理的鋁合金鑄錠；所述鋁合金鑄錠的鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0％～4.9％；

B)將均勻化熱處理的鋁合金鑄錠加熱，進(jìn)行第一次預(yù)留變形量熱軋，得到中間鋁合金板材；

C)將所述中間鋁合金板材進(jìn)行第二次熱軋，得到鋁合金板材。

優(yōu)選的，所述均勻化熱處理的溫度為425℃～565℃；所述均勻化熱處理的時(shí)間為15～20小時(shí)。

優(yōu)選的，所述冷卻為自然冷卻；所述冷卻后的溫度為260～350℃。

優(yōu)選的，所述步驟B)中加熱的溫度為450℃～470℃。

優(yōu)選的，所述第一次預(yù)留變形量熱軋中，預(yù)留變形量為50％～70％。

優(yōu)選的，所述第一次預(yù)留變形量熱軋的溫度為260℃～350℃。

優(yōu)選的，所述第二次熱軋的溫度為小于等于280℃。

優(yōu)選的，所述第一次預(yù)留變形量熱軋中，所述熱軋的道次為5～10個(gè)；所述第二次熱軋中，所述熱軋的道次為5～10個(gè)。

優(yōu)選的，所述鋁合金板材的厚度≥10.0mm。

優(yōu)選的，所述鋁合金板材為5083合金H116態(tài)鋁合金板材。