[發明專利]船用5059鋁合金板材的生產方法

有效

• 申請號: 201811625350.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109468509B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 張偉;趙明偉;陳興旺;吳柳清;蒙春標;何沂桂;梁忠;梁新華;彭響娥;龐鳳
• 申請（專利權）人: 廣西柳州銀海鋁業股份有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/047;B23P15/00
• 代理公司: 柳州市集智專利商標事務所 45102
• 代理人: 韋永青

本發明公開一種船用5059鋁合金板材的生產方法，鋁合金技術領域，采用原料為Si 0.35～0.45wt%，Fe 0.35～0.50wt%，Cu 0.15～0.25wt%，Mn 0.6～1.2wt%，Cr 0.15～0.25wt%，Ti 0.1～0.2wt%，Zr 0.05～0.25wt%，Zn 0.6～0.7wt%，Mg 5.0～5.5wt%，Be 2～5ppm，余量為Al，在熔煉過程中加入Al?RE稀土中間合金；經過熔煉?精煉?靜置?鑄造?均熱?鋸切銑面?熱軋?拉伸?穩定化退火?定尺鋸切之后得到5059鋁合金板材，與現有技術相比，本可以解決現有工藝生產5059鋁合金鑄錠時易產生疏松、成分偏析、氧化物夾渣、腐蝕敏感性高、軋制過程中頭尾分層以及性能不穩定的問題。

技術領域

本發明涉及鋁合金技術領域，尤其是一種50mm厚船用5059鋁合金板材的生產方法。

背景技術

5059為不可熱處理強化合金，其具有較高強度、良好韌性以及可再生性等特點，主要應用于汽車、船舶、建筑、航空以及軍事等領域。相比于5083鋁合金，5059具有更優異的力學性能和抗腐蝕性能，可作為5083的替代材料而廣受關注。

扁錠的質量會直接影響板帶材的性能，5059鋁合金中Mg含量較高，鑄錠制備過程中易氧化造成氧化物夾渣和成分偏差。高合金化使合金流動性降低，造成疏松等鑄造缺陷，現有制備工藝方法下，鑄造溫度、冷卻水流速度及引錠頭下降速度等參數不能與5059合金的特性良好匹配而出現鑄錠的合格率低等問題。軋制過程中軋制溫度、道次下壓量與5059合金匹配不良易出現頭尾開裂分層、板型不良等問題。在5059鋁合金中Al₃Mg₂相腐蝕電位較低，常在晶界處連續分布，造成材料腐蝕敏感性升高，易產生應力腐蝕和晶間腐蝕。通過調節Zn的加入量可以影響Al₃Mg₂的分布位置及形態，有效的提高材料的耐腐蝕性能。Zn含量在0.6～0.7wt%范圍內耐腐蝕性能提高明顯，繼續增加加入量則耐腐蝕性能保持不變，而目前沒有制備工藝明確Zn的加入量范圍。加入稀土成分可有效改善5059高Mg鋁合金流動性差，易產生疏松的問題，同時可以改善材料內部第二相形貌。5059合金直接在460℃以上進行熱處理會造成低熔點第二相過燒，采用雙級均熱處理可以避免過燒現象出現。經DSC測定，低熔點共晶相在459℃開始回熔，高熔點共晶相在573℃開始回熔，因而第一階段均熱處理溫度應低于459℃，待低熔點共晶相溶入基體中后升溫至573℃，將高熔點共晶相溶解，達到析出相重新在晶界進行非連續析出的目的。對鑄錠進行均熱處理可以有效的改善鑄錠中Al3Mg2相的形態，由原有連續網狀結構向非連續結構轉變，從而提高材料的抗腐蝕性能，但目前沒有提出針對5059鑄錠的均熱處理工藝，在5059軋制過程中，前10道次采用較小壓下量可減小坯料發生頭尾開裂、分層的問題。綜上，提出一種50mm厚船用5059鋁合金板材的制備方法是十分必要的。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種船用5059鋁合金板材的生產方法，它可以解決現有工藝生產5059鋁合金鑄錠時易產生疏松、成分偏析、氧化物夾渣、腐蝕敏感性高、軋制過程中頭尾分層以及性能不穩定的問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：采用如下原料：

Si 0.35～0.45wt%，Fe 0.35～0.50wt%，Cu 0.15～0.25wt%，Mn 0.6～1.2wt%，Cr0.15～0.25wt%，Ti 0.1～0.2wt%，Zr 0.05～0.25wt%，Zn 0.6～0.7wt%，Mg 5.0～5.5wt%，Be 2～5ppm，余量為Al；在熔煉過程中加入Al-RE稀土中間合金；

其生產的步驟包括：

（1）熔煉：將上述原料按比例放入爐內，熔煉時爐氣溫度為1000～1200℃，熔煉時間3～12h，熔平后進行電磁攪拌和人工攪拌，電磁攪拌時間和人工攪拌時間比例為2:1，攪拌時間總和為30～60min，熔體溫度在740℃～760℃；