一种船用5083铝合金厚板的加工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种船用5083铝合金板材的加工工艺，其特征在于，将5083铝合金铸锭依次经过铣面、加热、轧制、剪切、拉伸矫直和锯切定尺，得到船用5083铝合金板材。本发明提供的铝合金厚板的加工工艺中的热粗轧工序与加热、剪切、拉伸矫直等工序的结合，可以增加铝合金板材的力学性能以及抗腐蚀能力。
【专利说明】一种船用5083铝合金厚板的加工工艺
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属材料【技术领域】，具体涉及一种船用5083铝合金厚板的加工工艺。
【背景技术】
[0002] 美国船级社（ABS，全称：American Bureau of Shipping)成立于1862年，属非政 府组织，主要致力于为公共利益和客户需求服务，通过开发和验证海洋相关设施的设计、建 造和操作标准，保护人命、财产和自然环境的安全。而进入美国的船舶，就需要做ABS认证。 因此，为了外贸和销售的需求，扩大船用产品的订单，船用铝合金板材需要满足ABS船级社 的规范，获得ABS的认证。
[0003] 5083合金在不可热处理合金中强度良好，可切削性良好。5083合金广泛用于海事 用途如船舶，以及汽车、飞机焊接件、地铁轻轨，需严格防火的压力容器、制冷装置、电视塔、 钻探设备、交通运输设备、导弹零件、装甲等领域。因此，5083合金是船用铝合金板材主要采 用的错合金板材，5083合金是错-镁合金，该合金中：Si(娃）的质量含量不大于0.40%、 Fe(铁）的质量含量不大于0.40%、Cu(铜）的质量含量不大于0.10%、Mn(猛）的质量含 量在0.40-1.0%之间、Cr(铬）的质量含量在0.05-0. 25%之间、Ti(钛）的质量含量小于 0· 15%、Mg(镁）的质量含量在4. 0-4. 9%之间、Zn(锌）的质量含量不大于0.25%、A1 (铝） 为余量。但是，目前工业上制备大于IOmm厚度的H116状态下的5083铝合金板材的生产工 艺主要是依靠冷变形提高铝合金板材的力学性能强度，然后通过热处理，使强度达到标准 要求。但是，目前的生产方法并不能提高铝合金板材的抗腐蚀性能，因此，无法满足符合ABS 船用铝合金板材生产认可要求。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种船用5083铝合金厚板的加工 工艺，采用本发明的制备方法制备得到的铝合金厚板具有良好的力学性能及抗腐蚀性能。
[0005] 本发明提供了一种船用5083铝合金厚板的加工工艺，包括以下步骤：
[0006] 将5083铝合金铸锭依次经过铣面、加热、热粗轧、剪切、拉伸矫直和锯切定尺，得 到船用5083铝合金厚板。
[0007] 优选的，所述热粗轧为：
[0008] 将经过加热后的铸锭进行第一轧制、凉温、第二轧制，得到轧制后的板材。
[0009] 优选的，所述第一轧制的温度为450?500°C。
[0010] 优选的，所述第一轧制的板材与所述船用5083铝合金厚板的厚度比为（2?5): 1〇
[0011] 优选的，所述凉温的温度为280?320°C。
[0012] 优选的，所述第二轧制结束后，得到的板材的温度为200?280°C。
[0013] 优选的，所述经过第二轧制的板材的厚度> 10mm。
[0014] 优选的，所述加热的温度为450?500°C。
[0015] 优选的，所述剪切为采用IOOmm或120mm的剪刀剪切。
[0016] 与现有技术相比，本发明提供了一种船用5083铝合金板材的加工工艺，其特征在 于，将5083铝合金铸锭依次经过铣面、加热、乳制、剪切、拉伸矫直和锯切定尺，得到船用 5083铝合金板材。本发明提供的铝合金厚板的加工工艺中的热粗轧工序与加热、剪切、拉伸 矫直等工序的结合，可以增加铝合金板材的力学性能以及抗腐蚀能力。
[0017] 结果表明，本发明制备得到的5083铝合金厚板在H116状态下的屈服强度 > 215MPa，抗拉强度> 315MPa，断后伸长率> 10%，剥落腐蚀优于PB级，晶间腐蚀质量损失 < 14mg/cm3。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为测定板材抗腐蚀性能的取样示意图。
【具体实施方式】
[0019] 本发明提供了一种船用5083铝合金厚板的加工工艺，其特征在于，包括以下步 骤：
[0020] 将5083铝合金铸锭依次经过铣面、加热、热粗轧、剪切、拉伸矫直和锯切定尺，得 到船用5083铝合金厚板。
[0021] 本发明首先将5083铝合金铸锭铣面。所述5083铝合金中Si (硅）的质量含量 不大于〇· 40%、Fe(铁）的质量含量不大于0· 40%、Cu(铜）的质量含量不大于0· 10%、 Mn(锰）的质量含量在0.40-1.0%之间、Cr(铬）的质量含量在0.05-0. 25%之间、Ti (钛） 的质量含量小于〇.15%、Mg(镁）的质量含量在4. 0-4. 9%之间、Zn (锌）的质量含量不大 于0·25%、Α1(铝）为余量。
[0022] 本发明对所述铣面的方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的铣面方法即 可，在本发明中，优选按照如下方法进行铣面：
[0023] 采用铣床对铸锭进行铣面，大面的铣销量为17?25mm，优选为21?23mm，小面的 铣削量为10?15mm，大面铣后的粗糙度Ra < 3 μ m，小面铣后粗糙度Ra < 6 μ m。
[0024] 将铣面后的铸锭进行加热，所述加热的温度为450?500°C，优选为470?490°C， 所述加热的时间为2?10h，优选为3?9h。
[0025] 将加热后的铣面进行热粗轧，在本发明中，所述热粗轧具体为：
[0026] 将经过加热后的铸锭进行第一轧制、凉温、第二轧制，得到轧制后的板材。
[0027] 本发明所选用的铸锭的厚度为450?500mm，将所述铸锭进行第一轧制，其中，所 述轧制温度为450?500°C，优选为470?490°C。经过第一轧制的板材与所述船用5083铝 合金厚板的厚度比为（2?3) :1，优选为3:1。经过第一轧制后，所述板材的温度为370? 430。。。
[0028] 将经过第一轧制的板材进行凉温过程，其中，所述凉温的温度为280?320°C，优 选为290?310°C。
[0029] 将经过凉温后的板材进行第二轧制，经过第二轧制后的板材的厚度达到最终得到 的船用5083铝合金厚板的厚度，即> 10mm。在轧制过程中，板材逐渐降温，最终所述第二轧 制结束后，所述板材的温度为200?280°C，优选为220?260°C。
[0030] 将经过热粗轧的板材进行剪切，在本发明中，所述剪切为采用IOOmm或120mm的剪 刀剪切。
[0031] 剪切后，将所述板材依次经过拉伸矫直和锯切定尺，即可得到船用5083铝合金厚 板。
[0032] 其中，本发明对所述拉伸矫直与锯切定尺的方法并没有特殊限制，本领域技术人 员公知的拉伸矫直与锯切定尺即可。
[0033] 本发明提供的铝合金厚板的加工工艺中的热粗轧工序与加热、剪切、拉伸矫直等 工序的结合，可以增加铝合金板材的力学性能以及抗腐蚀能力。
[0034] 结果表明，本发明制备得到的5083铝合金厚板在H116状态下的屈服强度 > 215MPa，抗拉强度> 315MPa，断后伸长率> 10%，剥落腐蚀优于PB级，晶间腐蚀质量损失 < 14mg/cm3。
[0035] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的船用5083铝合金厚板 的加工工艺进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0036] 实施例1
[0037] 将500mm的5083错合金板材进行统面，将统面后的错合金板材在450摄氏度的条 件下进行加热，将加热后的板材进行第一轧制，其中，所述轧制温度为460°C，乳制后，板材 后达到150mm，将所述板材进行凉温，其中，凉温达到300°C后，将板材进行第二轧制，经过 所述第二轧制后，所述板材的厚度为50mm，板材的温度为250°C。将经过上述轧制过程的板 材用120mm的剪刀进行剪切，剪切后，将板材进行拉伸矫直与锯切定尺，验收包装后即可得 到5083铝合金厚板。
[0038] 测定所述铝合金厚板的性能，其中，所述抗腐蚀性能按照ASTMG66或同等标准检 测其剥落腐蚀敏感性。在板材纵向两个端点的宽度中间各取一个试样，试样的纵轴线平 行于乳制方向，剥落腐蚀试样规格为100mmX50mmX试样厚度mm，晶间腐蚀试样规格为 50_X6_X试样厚度mm。取样位置见图1中的B位置处，图1为测定板材抗腐蚀性能的 取样示意图。结果见表1，表1为实施例1?4提供的5083铝合金厚板的性能参数。
[0039] 实施例2
[0040] 将500mm的5083错合金板材进行统面，将统面后的错合金板材在450摄氏度的条 件下进行加热，将加热后的板材进行第一轧制，其中，所述轧制温度为470°C，乳制后，板材 后达到100mm，将所述板材进行凉温，其中，凉温达到300°C后，将板材进行第二轧制，经过 所述第二轧制后，所述板材的厚度为35mm，板材的温度为200°C。将经过上述轧制过程的板 材用120mm的剪刀进行剪切，剪切后，将板材进行拉伸矫直与锯切定尺，验收包装后即可得 到5083铝合金厚板。
[0041] 测定所述铝合金厚板的性能，其中，所述抗腐蚀性能按照ASTMG66或同等标准检 测其剥落腐蚀敏感性。在板材纵向两个端点的宽度中间各取一个试样，试样的纵轴线平 行于乳制方向，剥落腐蚀试样规格为100mmX50mmX试样厚度mm，晶间腐蚀试样规格为 50mmX6mmX试样厚度mm。取样位置见图1中的B位置处，图1为测定板材抗腐蚀性能的 取样示意图。结果见表1，表1为实施例1?4提供的5083铝合金厚板的性能参数。
[0042] 实施例3
[0043] 将500mm的5083错合金板材进行统面，将统面后的错合金板材在450摄氏度的条 件下进行加热，将加热后的板材进行第一轧制，其中，所述轧制温度为480°C，乳制后，板材 后达到120mm，将所述板材进行凉温，其中，凉温达到300°C后，将板材进行第二轧制，经过 所述第二轧制后，所述板材的厚度为40mm，板材的温度为220°C。将经过上述轧制过程的板 材用IOOmm的剪刀进行剪切，剪切后，将板材进行拉伸矫直与锯切定尺，验收包装后即可得 到5083铝合金厚板。
[0044] 测定所述铝合金厚板的性能，其中，所述抗腐蚀性能按照ASTMG66或同等标准检 测其剥落腐蚀敏感性。在板材纵向两个端点的宽度中间各取一个试样，试样的纵轴线平 行于乳制方向，剥落腐蚀试样规格为100mmX50mmX试样厚度mm，晶间腐蚀试样规格为 50_X6_X试样厚度mm。取样位置见图1中的B位置处，图1为测定板材抗腐蚀性能的 取样示意图。结果见表1，表1为实施例1?4提供的5083铝合金厚板的性能参数。
[0045] 实施例4
[0046] 将500mm的5083错合金板材进行统面，将统面后的错合金板材在450摄氏度的条 件下进行加热，将加热后的板材进行第一轧制，其中，所述轧制温度为460°C，乳制后，板材 后达到150mm，将所述板材进行凉温，其中，凉温达到300°C后，将板材进行第二轧制，经过 所述第二轧制后，所述板材的厚度为50mm，板材的温度为250°C。将经过上述轧制过程的板 材用120mm的剪刀进行剪切，剪切后，将板材进行拉伸矫直与锯切定尺，验收包装后即可得 到5083铝合金厚板。
[0047] 测定所述铝合金厚板的性能，其中，所述抗腐蚀性能按照ASTMG66或同等标准检 测其剥落腐蚀敏感性。在板材纵向两个端点的宽度中间各取一个试样，试样的纵轴线平 行于乳制方向，剥落腐蚀试样规格为100mmX50mmX试样厚度mm，晶间腐蚀试样规格为 50_X6_X试样厚度mm。取样位置见图1中的B位置处，图1为测定板材抗腐蚀性能的 取样示意图。结果见表1，表1为实施例1?4提供的5083铝合金厚板的性能参数。
[0048] 表1实施例1?4提供的5083铝合金厚板的性能参数
【权利要求】
1. 一种船用5083铝合金厚板的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤： 将5083铝合金铸锭依次经过铣面、加热、热粗轧、剪切、拉伸矫直和锯切定尺，得到船 用5083铝合金厚板。
2. 根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，所述热粗轧为： 将经过加热后的铸锭进行第一轧制、凉温、第二轧制，得到轧制后的板材。
3. 根据权利要求2所述的加工工艺，其特征在于，所述第一轧制的温度为450? 500。。。
4. 根据权利要求2所述的加工工艺，其特征在于，所述第一轧制的板材与所述船用 5083铝合金厚板的厚度比为（2?5) :1。
5. 根据权利要求2所述的加工工艺，其特征在于，所述凉温的温度为280?320°C。
6. 根据权利要求2所述的加工工艺，其特征在于，所述第二轧制结束后，得到的板材的 温度为200?280°C。
7. 根据权利要求2所述的加工工艺，其特征在于，所述经过第二轧制的板材的厚度> 10mm 〇
8. 根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，所述加热的温度为450?500°C。
9. 根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，所述剪切为采用100mm或120mm的剪 刀剪切。
【文档编号】C22F1/047GK104388854SQ201410775437
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】王军, 李伟, 伍彬 申请人:西南铝业（集团）有限责任公司