[發明專利]一種5系鋁合金板材及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810450982.2
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108531791B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 林化強;孫琳;田愛琴;丁叁叁
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22F1/047;B21B45/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;陳征

本發明涉及一種5系鋁合金板材及其制備方法和應用。所述5系鋁合金板材的制備方法是以15?25℃/秒的降溫速率將熱軋后的鋁合金板材強制冷卻至200℃以下。采用本發明所述的冷卻方式，可制備得到晶粒尺寸小于30μm的細晶板材，從而提高了5XXX系，特別是5083鋁合金板材材料的強度和延伸性。

技術領域

本發明涉及一種5系鋁合金板材及其制備方法和應用，屬于鋁合金材料技術領域。

背景技術

5083鋁合金是一種生產生活中常見的Al-Mg系(5XXX系)鋁合金，具有中等的強度、較好的延伸性和可焊性，并且在各種船只、軍艦結構部件方面的制造上得到更為廣泛的應用。此外，5083還具有良好的抗腐蝕性能和較好的成形性能，是鐵道客貨運列車、高速列車、磁懸浮列車、雙層客車、地鐵列車等為達到輕量化目標而使用的首選材料。

雖然現有5083鋁合金已經具有較好的性能，但在實際應用，特別是作為列車使用時，其強度和塑性仍然存在不足之處。其中原因之一冷卻效果不理想。現有5系鋁合金板材在熱連軋處理后通常采用自然空冷，雖然部分板材也會采用強制風冷，但對冷卻速度沒有特別要求，僅僅是縮短了冷卻時間而已。

為了進一步改善現有5系鋁合金板材的冷卻效果，特提出本申請。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出一種針對5XXX系鋁合金板材加工的新工藝，具體地說，是針對現有5XXX系鋁合金板材在熱軋后冷卻方式的改進。采用本發明所述的冷卻方式，可制備出細晶粒尺寸的板材，從而提高了5XXX系鋁合金板材材料的強度和塑性。

本發明是采用如下技術方案實現的。

一種5系鋁合金板材的制備方法，其特征在于，以15-25℃/秒的降溫速率將熱軋后的鋁合金板材強制冷卻至200℃以下。

優選地，所述降溫速率為20-25℃/秒。

優選地，所述強制冷卻的方式為風冷，如適用工業吹風機。

優選地，所述鋁合金板材厚度為4～16mm。

優選地，所述鋁合金板的終軋溫度為380℃～420℃。

優選地，所述5系鋁合金優選為5083鋁合金。

本發明還提供由上述方法制得的5系鋁合金板材。所得5系鋁合金板材的晶粒尺寸小于30μm。

本發明還提供上述5系鋁合金板材在鐵道客貨運列車、高速列車、磁懸浮列車、雙層客車、地鐵列車、新能源汽車等領域中的應用。

本發明取得的有益效果如下：

本申請發明人在對5系鋁合金加工工藝的長期研究中意外發現，當采用特定冷卻速度對熱軋板材進行冷卻，并控制卷曲溫度不高于200℃的情況下，鋁合金板材的強度和伸長率可顯著提高。進而通過一系列試驗，確定了5系鋁合金板材在熱軋后強制風冷的冷卻速度范圍(15～25℃/秒)；如此既能控制第二相大量析出，又能滿足工業實際操作。

采用本發明所述的方法制得的5系鋁合金板材，具有晶粒尺寸相對更細(晶粒尺寸小于30μm)，材料的強度相對更高，塑性相對更好。

附圖說明

圖1為本發明所述5系鋁合金板材的制備工藝流程圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

實施例中5083鋁合金鑄錠的化學成分見表1。

表1

實施例1

本實施例提供一種5系鋁合金的制備方法，包括：