专利名称：一种板材的生产方法
技术领域：
本发明涉及金属板材的加工技术领域，特别涉及一种板材的制造方法。
背景技术：
航空航天飞行器是一种工作于高空甚至是外太空中的飞行设备，由于其工作环境的特殊性，如在飞行过程中飞行器会承受较大的冲击力作用，或者是高强度的辐射等，要求航空航天飞行器上所使用的材料具有较高的性能。例如航空航天飞行器的表面材料要求具有优良的耐高低温性能，以及如应用于航空航天飞行器上的金属板材(为了减轻飞行器的质量，一般对采用铝合金制板材)，就要求板材不但具有较高的比强度，而且还要有较高的断裂韧性。一种航空航天用化铣板是一种应用于航天器上的结构板材部件，需要通过化学铣削以及成型工艺，然后再进行电气元件及线路的铺设。航空航天用化铣板的传统生产方法是铸锭常规铣面、热轧、淬火、矫直顺序加工，最后矫直后的板材再进行切割包装成品。在航空航天用化铣板的传统生产方法中，铸锭常规铣面是通过化学腐蚀将铸锭的表层铣掉，由于化学铣削是一种分子级的加工工艺，能够达到较高的精度要求。但是，由于铸锭在生产过程中表面会渗入有杂质等，将引起铸锭的表层偏析以及出现粗晶层。铸锭的表层偏析以及粗晶层会引起材料沿晶界断裂。然而传统的化学铣削中铸锭各面的铣削量为 8mm左右，采用8mm铣削量的化学铣削虽然能够使得化铣板的表面精度达到使用要求，但是铸锭的表层还是会残留有部分表层偏析及粗晶层，这在板材的使用过程中带来潜在的断裂危险。并且，传统的化铣板的生产方法中对板材进行淬火处理时，会产生较大的内应力， 这种内应力如果出现集中现象将会增加板材的断裂的风险。综上所述，如何降低板材成型后由于成型性能不高而存在的断裂风险，成为了本领域技术人员亟待解决的为问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种板材的生产方法，使用该方法生产出的板材能够实现降低板材成型后由于成型性能不高而存在的断裂风险的目的。为解决上述技术问题，本发明提供了一种板材的制造方法，主要用于航空航天用板材的生产，包括步骤1)对铸锭进行化学铣削，并所述铸锭各面的铣削量为13mm至17mm ；2)对化学铣削后的铸锭按顺序进行热轧板材成型处理，并对板材进行淬火处理；
3)对板材进行拉伸处理。优选地，所述步骤1)中所述铸锭各面的铣削量为15mm。优选地，所述步骤幻对板材进行拉伸处理工序中，对板材的拉伸量为1.5%至 2. 5%。
优选地，所述步骤幻对板材进行拉伸处理工序中，对板材的拉伸量为2. 0%。本发明提供的板材的制造方法，主要用于航空航天用板材的生产，包括步骤Sl 化学铣削；对铸锭进行化学铣削，并所述铸锭各面的铣削量为13mm至 17mm。化学铣削是一种将工件浸入适当成分的化学溶液中，露出的工件加工表面与化学溶液产生反应，材料不断地被溶解去除以实现被加工工件铣削的工艺。本发明化学铣削的铣削量设计为13mm至17mm，通过较大程度地提高铣削量能够有效除去铸锭表面层存在的偏析以及粗晶层等可能引起材料断裂的表层缺陷，从而保证铸锭材料具有较高的成型性能。步骤S2 成型处理；对化学铣削后的铸锭按顺序进行热轧板材成型处理，并对板材进行淬火处理；首先对化学铣削后的铸锭进行热轧，热轧是一种在金属再结晶温度以上进行轧制的处理工艺。热轧能改善金属及合金的加工工艺性能，即将铸造状态的粗大晶粒破碎，显著裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为变形组织，提高合金的加工性能，进而提高通过本方法制造的板材的材料性能。然后再对热轧后的板材进行淬火处理。 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高金属材料的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等， 从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。步骤S3 拉伸处理；对板材进行拉伸处理，由于金属材料在进行淬火处理后，材料内会产生较大的淬火内应力，为了避免板材由于内应力集中而可能引起的板材断裂的情况发生，办发明对板材进行拉伸处理。拉伸处理不仅能够对板材进行矫直，还能够消除板材淬火残余应力，使板材具有较好的各向同性，在加工过程中不易发生变形。本发明所提供的板材的制造方法通过上述制造工艺步骤，通过加大铸锭的表面化学铣削量，有效减少了铸锭的表层缺陷，提高了板材的材料成型性能。并且，通过对板材的拉伸处理消除了板材的内应力，避免板材由于内应力集中而可能引起的板材断裂的情况发生。因此使用该方法生产出的板材能够实现降低板材成型后由于成型性能不高而存在的断裂风险的目的。
图1为本发明一种实施例中板材的制造方法的流程图。
具体实施例方式本发明的核心为提供一种板材的生产方法，使用该方法生产出的板材能够实现降低板材成型后由于成型性能不高而存在的断裂风险的目的。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本发明一种实施例中板材的制造方法的流程图。本发明提供的板材的制造方法，主要用于航空航天用板材的生产，包括步骤Sl 化学铣削；对铸锭进行化学铣削，并所述铸锭各面的铣削量为13mm至 17mm。化学铣削是一种将工件浸入适当成分的化学溶液中，露出的工件加工表面与化学溶液产生反应，材料不断地被溶解去除以实现被加工工件铣削的工艺。本发明化学铣削的铣削量设计为13mm至17mm，通过较大程度地提高铣削量能够有效除去铸锭表面层存在的偏析以及粗晶层等可能引起材料断裂的表层缺陷，从而保证铸锭材料具有较高的成型性能。步骤S2 成型处理；对化学铣削后的铸锭按顺序进行热轧板材成型处理，并对板材进行淬火处理；首先对化学铣削后的铸锭进行热轧，热轧是一种在金属再结晶温度以上进行轧制的处理工艺。热轧能改善金属及合金的加工工艺性能，即将铸造状态的粗大晶粒破碎，显著裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为变形组织，提高合金的加工性能，进而提高通过本方法制造的板材的材料性能。然后再对热轧后的板材进行淬火处理。 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高金属材料的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等， 从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。步骤S3 拉伸处理；对板材进行拉伸处理，由于金属材料在进行淬火处理后，材料内会产生较大的淬火内应力，为了避免板材由于内应力集中而可能引起的板材断裂的情况发生，办发明对板材进行拉伸处理。拉伸处理不仅能够对板材进行矫直，还能够消除板材淬火残余应力，使板材具有较好的各向同性，在加工过程中不易发生变形。本发明所提供的板材的制造方法通过上述制造工艺步骤，通过加大铸锭的表面化学铣削量，有效减少了铸锭的表层缺陷，提高了板材的材料成型性能。并且，通过对板材的拉伸处理消除了板材的内应力，避免板材由于内应力集中而可能引起的板材断裂的情况发生。因此使用该方法生产出的板材能够实现降低板材成型后由于成型性能不高而存在的断裂风险的目的。具体地，采用化学铣削对铸锭各面的铣削量为15mm。拉伸工艺是一种将板材沿平面进行拉伸延展的工艺，对板材进行拉伸处理能够消除板材由于淬火处理而产生的淬火内应力，但是，为了避免拉伸处理对板材厚度的影响，本发明在一种具体实施方式
中将板材的拉伸量控制于1. 5%至2. 5%。将拉伸量控制于1. 5% 至2. 5%既能够达到消除板材内应力的目的，又能够保证板材的厚度不会由于板材伸长而引起较大变化。具体地，在上述实施方式中，板材的拉伸量为2. 0%。以上对本发明所提供的一种板材的制造方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种板材的制造方法，主要用于航空航天用板材的生产，其特征在于，包括步骤1)对铸锭进行化学铣削，并所述铸锭各面的铣削量为13mm至17mm;2)对化学铣削后的铸锭按顺序进行热轧板材成型处理，并对板材进行淬火处理；3)对板材进行拉伸处理。
2.根据权利要求1所述的板材的制造方法，其特征在于，所述步骤1)中所述铸锭各面的铣削量为15mm。
3.根据权利要求1所述的板材的制造方法，其特征在于，所述步骤幻对板材进行拉伸处理工序中，对板材的拉伸量为1. 5%至2. 5%。
4.根据权利要求3所述的板材的制造方法，其特征在于，所述步骤幻对板材进行拉伸处理工序中，对板材的拉伸量为2. 0%。
全文摘要
本发明公开了一种板材的制造方法，包括步骤S 1化学铣削，通过较大程度地提高铣削量能够有效除去铸锭表面层存在的偏析以及粗晶层等可能引起材料断裂的表层缺陷，从而保证铸锭材料具有较高的成型性能；步骤S2成型处理，对板材进行热轧处理以及淬火处理；步骤S3拉伸处理，消除板材的内应力。本发明所提供的板材的制造方法通过上述制造工艺步骤，通过加大铸锭的表面化学铣削量，有效减少了铸锭的表层缺陷，提高了板材的材料成型性能。并且，通过对板材的拉伸处理消除了板材的内应力，避免板材由于内应力集中而可能引起的板材断裂的情况发生。因此使用该方法生产出的板材能够实现降低板材成型后由于成型性能不高而存在的断裂风险的目的。
文档编号C22F1/02GK102492899SQ20111045575
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者冯杰, 陈新民 申请人:西南铝业(集团)有限责任公司