[發(fā)明專利]一種具有良好晶粒形貌的5A06鋁合金棒材的制備方法

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• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107841661A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜君;劉俊義;楊純梅;李曉風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 西南鋁業(yè)（集團）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: 北京集佳知識產(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)明涉及鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有良好晶粒形貌的5A06鋁合金棒材的制備方法。

背景技術(shù)

5A06合金是典型的高鎂鋁合金，有較高的抗蝕性、良好的焊接性及較好的塑性，屬于不可熱處理強化鋁合金。5A06鋁合金為Al-Mg系防銹鋁合金，具有較高的強度和腐蝕穩(wěn)定性，在退火和擠壓狀態(tài)下塑性好，氣焊和點焊的焊接接頭強度為基體強度的90～95％；可切削性能良好。優(yōu)良的抗腐蝕性能使5A06合金廣泛用于船舶、汽車、飛機焊接件、地鐵輕軌，需嚴格防火的壓力容器(如液體罐車、冷藏車、冷藏集裝箱)、制冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運輸設(shè)備、導(dǎo)彈零件、裝甲等領(lǐng)域。

根據(jù)GB/T3246.2-2012《變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法第2部分：低倍組織檢驗方法》中“粗晶環(huán)應(yīng)在淬火產(chǎn)品切取的試樣坯料(或淬火后的試樣坯料)”的規(guī)定進行質(zhì)量檢測，對不可熱處理強化的鋁合金，在檢驗低倍時，不考慮粗晶環(huán)問題，對于有粗晶的低倍試樣，則按晶粒度按不超過4級進行檢驗。

現(xiàn)有技術(shù)對于產(chǎn)品質(zhì)量要求為粗晶環(huán)深度小于等于5mm而且晶粒度小于等于4級的5A06鋁合金棒材尚無相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好晶粒形貌的5A06鋁合金棒材的制備方法，本發(fā)明提供的具有良好晶粒形貌的5A06合金棒材的粗晶環(huán)深度小于等于5mm而且晶粒度小于等于4級。

本發(fā)明提供了一種具有良好晶粒形貌的5A06鋁合金棒材的制備方法，包括：

將鋁合金鑄錠依次進行均勻化退火、加熱、擠壓、退火和拉伸矯直，得到鋁合金棒材；

所述鋁合金鑄錠的成分為：

0～0.4wt％的Si，0～0.4wt％的Fe，0～0.1wt％的Cu，0.5～0.8wt％的Mn，5.8～6.8wt％的Mg，0.0001～0.005wt％的Be，0～0.2wt％的Zn，0.02～0.1wt％的Ti；0.01～0.05wt％的A元素，所述A元素為Zr和Sc中的一種或兩種；余量為Al。

本發(fā)明對所述鋁合金鑄錠的制備方法沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的鋁合金鑄錠的制備方法得到上述成分的鋁合金鑄錠即可。

在本發(fā)明中，將所述鋁合金鑄錠進行均勻化退火的溫度優(yōu)選為380～400℃，更優(yōu)選為390℃。在本發(fā)明中，所述均勻化退火的時間優(yōu)選為10～15小時，更優(yōu)選為12～13小時。在本發(fā)明中，所述均勻化退火的冷卻方式優(yōu)選為空冷。

在本發(fā)明中，所述加熱的溫度優(yōu)選為430～470℃，更優(yōu)選為440～460℃，最優(yōu)選為450℃。

在本發(fā)明中，所述擠壓過程中的擠壓筒溫度優(yōu)選為400～450℃，更優(yōu)選為410～440℃，最優(yōu)選為420～430℃。在本發(fā)明中，所述擠壓過程中的擠壓軸速度優(yōu)選為0.5～2mm/s，更優(yōu)選為1～1.5mm/s。在本發(fā)明中，所述擠壓過程中的擠壓系數(shù)為8～17，更優(yōu)選為8～12。

在本發(fā)明中，所述退火的溫度優(yōu)選為360～400℃，更優(yōu)選為370～390℃，最優(yōu)選為380℃。在本發(fā)明中，所述退火的時間優(yōu)選為1～2小時，更優(yōu)選為1.5小時。在本發(fā)明中，所述退火過程中的冷卻速度優(yōu)選≤30℃/h。在本發(fā)明中，所述退火過程中的出爐的溫度優(yōu)選低于250℃。

本發(fā)明優(yōu)選采用上述特定工藝參數(shù)條件下的熱處理工藝，如均勻化退火、加熱以及退火的工藝，通過采用特定的熱處理工藝以配合本發(fā)明中特殊成分的鋁合金棒材，能夠進一步降低制備得到的鋁合金棒材的粗晶環(huán)深度以及晶粒度。

在本發(fā)明中，所述拉伸矯直的拉伸率優(yōu)選為2～3％，更優(yōu)選為2.5％。

在本發(fā)明中，拉伸矯直完成后優(yōu)選還包括將得到的產(chǎn)品進行切頭、切尾取樣檢測；然后切成品、探傷、檢查。

在本發(fā)明中，所述切頭的長度優(yōu)選為280～320mm，更優(yōu)選為300mm；所述切尾的長度優(yōu)選為880～920mm，更優(yōu)選為900mm。

在本發(fā)明中，頭端用于取力學(xué)性能檢測試樣，尾端用于取低倍檢測試樣。

在本發(fā)明中，制備得到的鋁合金棒材的直徑優(yōu)選為15～40mm，更優(yōu)選為25～30mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對5A06鋁合金的成分以及制備方法同時進行改進，采用微合金化法，添加微粒合金化元素Zr或Sc，通過對合金成分的調(diào)整能夠提高合金的再結(jié)晶溫度和組織均勻性，同時通過控制棒材制備過程中的擠壓系數(shù)為8～17，使制備得到的鋁合金棒材的粗晶環(huán)深度≤0.5mm，晶粒度為1級，滿足更高要求的應(yīng)用領(lǐng)域。

具體實施方式