[發明專利]一種高強、高韌、耐腐蝕的鋁合金板及其制備方法

有效

• 申請號: 202210034173.X
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114438381B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 曲江鋒;李國鋒;姚明輝
• 申請（專利權）人: 河南泰鴻新材料有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/03;C22F1/047;C21D9/46;B22D7/00;B23P15/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 李秋紅

本發明公開了一種高強、高韌、耐腐蝕的鋁合金板及其制備方法。以質量百分含量表示，鋁合金板中各合金元素成分含量為Si 0.2～0.3％、Fe 0.2～0.35％、Cu 0.03～0.06％、Mn 0.55～0.7％、Mg 4.3～4.7％、Cr 0.1～0.2％、Zn≤0.1％、Ti 0.015～0.03％，余量為Al。將鋁錠、Al?Cu50、純鎂錠、Al?Cr50、Mn合金錠和鈦硼絲依次進行熔煉、精煉、鑄造、鋸頭銑面、均勻化熱處理、熱軋、冷軋、中間退火、二次冷軋和穩定化熱處理，得到鋁合金板材。本發明能夠解決現有技術所存在的高強、高韌、耐蝕鋁合金板生產中因內部組織疏松、化學成分偏析、非金屬夾雜造成的性能不穩定、抗腐蝕性差等問題。

一、技術領域：

本發明涉及一種鋁合金板材的生產方法，具體涉及一種高強、高韌、耐腐蝕的鋁合金板及其制備方法。

二、背景技術：

高強、高韌、耐腐蝕鋁合金是航空航天和現代交通運輸(包括高速列車、輕軌列車、豪華客車、轎車、艦艇、游輪、罐車、集裝箱等)輕量化、高速化的關鍵材料。它能夠使飛機和宇航器飛的更高、更快、更遠，可減少牽引力和節省大量能源，使交通工具高速又安全，并能夠適應多種運行環境。該合金組織細密均勻，具備良好的焊接性，抗拉≥350Mpa，為安全出行保駕護航，剝落腐蝕N級，晶間腐蝕單位面積質量損失≤5mg/c㎡為產品在惡略環境中正常運行提供保障。

高強、高韌、耐腐蝕鋁合金現有生產技術以坯料厚度直接軋至成品厚度后進行成品退火，退火料溫控制在160～240℃，但是高鎂鋁合金在160～230℃溫度區間內易形成Mg2Al相，在晶間腐蝕溶液(70±1％濃硝酸)中，由于Mg2Al大量脫離鋁基體，單位面積質量損失過大，晶間腐蝕結果易超標。退火溫度低于160℃，延伸率易低于標準(12％)要求，退火溫度高于240℃，屈服易低于標準(215MPa)要求。本發明坯料采用中間退火，冷軋加工硬化后成品低溫穩定化退火，避開160～230℃溫度段，在有效提高高鎂鋁合金抗蝕性的同時，保留了高鎂鋁合金高強、高韌的優點。

三、發明內容：

本發明要解決的技術問題是：根據高強、高韌、耐腐蝕鋁合金板現有制備情況，本發明提供一種新的高強、高韌、耐腐蝕的鋁合金板及其制備方法。通過本發明技術方案，能夠解決現有技術所存在的高強、高韌、耐蝕鋁合金板生產中因內部組織疏松、化學成分偏析、非金屬夾雜造成的性能不穩定、抗腐蝕性差等問題。

為了解決上述問題，本發明采取的技術方案是：

本發明提供一種高強、高韌、耐腐蝕的鋁合金板，以質量百分含量表示，所述鋁合金板中各合金元素化學成分及其含量為Si 0.2～0.3％、Fe 0.2～0.35％、Cu 0.03～0.06％、Mn 0.55～0.7％、Mg 4.3～4.7％、Cr 0.1～0.2％、Zn≤0.1％、Ti 0.015～0.03％，余量為Al。

另外，提供一種高強、高韌、耐腐蝕的鋁合金板的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

a、熔煉：將原料純度為99.85％的高純鋁錠、含Cu質量百分含量為50％的添加劑Al-Cu50、純度為99.98％的純鎂錠、含Cr質量百分含量為50％的添加劑Al-Cr50、純度為99.98％的Mn合金錠和5Ti-1B鈦硼絲加入熔煉爐中進行熔煉，控制熔煉溫度為740～770℃、熔煉時間為5～6h，熔煉后在該溫度條件下進行精煉；精煉后在溫度保持不變的條件下繼續熔煉1～1.5h，熔煉后得到合金液，所得合金液滿足權利要求1所述高強、高韌、耐腐蝕的鋁合金板中各合金元素的成分含量要求；

b、精煉：步驟a所得合金液送入靜置爐中進行精煉，精煉溫度為730～740℃，精煉完成后除去浮渣，靜置30～50min，得到精煉后的合金液；

c、鑄造：將步驟b所得合金液采用鑄造機進行鑄造，得到鋁合金鑄錠；

d、鋸頭、銑面：將步驟c所得鋁合金鑄錠進行鋸頭、銑面；

e、將銑面后所得鑄錠在加熱爐中進行均勻化熱處理；