一种高镁铝合金薄板的生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种高镁铝合金薄板的生产方法，属于铝合金加工领域。本发明的生产方法包括备料、熔炼、保温、铸造、去应力退火、机械加工、预热、热轧、冷轧、稳定化退火、横剪等工序。相对于现有技术生产的5A06-H34薄板，本发明通过提高预热温度、控制终轧温度，所生产的5A06-H34薄板不需要纯铝包覆，省去中间退火工序，降低了生产成本，缩短了生产周期，提高了抗拉强度、屈服强度和延伸率等力学性能。
【专利说明】一种高镁铝合金薄板的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铝合金加工领域，尤其是涉及一种高镁铝合金薄板的生产方法。
【背景技术】
[0002] 5A06高镁铝合金属Al-Mg系合金，该合金具有强度高，焊接性好、耐腐蚀性优良 及易加工成形性，广泛用于交通运输设备焊接结构件、运输煤车、制冷装置、电视塔、钻探设 备、导弹、零件、装甲等设备的制造。因其镁含量在5. 8%?6. 8%，热轧变形抗力大，容易开 裂，工业上生产5A06-H34薄板常出现力学性能不稳定、抗蚀性差、热轧厚度不均匀等诸多 问题。为了防止热轧开裂，常采用工艺包覆轧制，增加焊接工序来解决问题。5A06-H34薄板 典型的生产工艺流程如图1所示。
[0003] 这种工艺由于需用纯铝包覆，不仅会造成生产效率低、成本高等问题；且工艺包覆 生产的5A06-H34薄板材具有以下缺点：（1)力学性能不稳定；（2)厚度控制不均匀；（3)退 火性能不稳定，腐蚀性差。
[0004] 鉴于此，本发明提出一种新型生产方法来制备5A06-H34薄板材，即是为了提高 5A06-H34薄板热轧成形性，省去工艺包覆轧制工序，降低生产成本，使5A06-H34薄板具有 高强度、耐腐蚀、尺寸稳定的优点，以满足现代化工业的需求。
【发明内容】
[0005] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高镁铝合金薄板的生产 方法。本发明的生产方法具有相对于传统的包覆轧制工艺，能降低生产成本，所得的高镁铝 合金板具有强度高、耐腐蚀性好、尺寸稳定等优点。
[0006] 本发明采用的技术方案如下：
[0007] 提供一种高镁铝合金薄板的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
[0008] (1)备料：按高镁铝合金薄板中元素百分比为Si :0.08?0.4%，Fe :0. 15? 0· 4%，Cu:0. 02 ?0· 08%，Mg:5. 85 ?6. 75%，Mn :0· 5 ?0· 8%，Zn :0· 02 ?0· 1% ;Be : 0. 0005?0. 0025%，Ti :0. 02?0. 05%，余量为A1和不可避免的杂质元素，每种不可避 免的杂质元素都低于0. 05 %且总量小于0. 15%，分别称取铝硅中间合金、铝铁中间合金、 铝铜中间合金、纯镁锭、铝锰中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝 锭；
[0009] (2)熔炼：将步骤⑴称取的原料除铝铍中间合金和铝钛中间合金外，投料到圆顶 液压倾斜式熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为720?750°C，熔炼时间为4?8h，得到合金溶 液；
[0010] ⑶保温：精炼、静置，添加铝铍中间合金和铝钛中间合金，保温温度710?730°C， 保温时间为3?5h ;
[0011] (4)铸造：采用半连续铸造，铸造温度为680?690°C，得到合金铸锭；
[0012] (5)去应力退火：将步骤（4)得到的合金铸锭放置在均热炉中，加热至250? 400°C去应力退火，保温5?lOh后，出炉空冷；
[0013] (6)机械加工：将经步骤（5)处理的合金铸锭去头尾、铣面、刨边；
[0014] (7)预热：将经步骤（6)处理的合金铸锭加热至500?540°C，保温时间10?24h ;
[0015] (8)热轧：将经步骤（7)预热的合金铸锭的开轧温度控制在480?510°C后进行热 车L，轧成厚度为6mm的高镁铝合金薄板坯料，终轧温度控制在330?380°C ;
[0016] (9)冷轧：步骤⑶得到的高镁铝合金薄板坯料冷轧至厚度为1?4mm，得到高镁 错合金薄板板述；
[0017] (10)稳定化退火：将步骤（9)得到的高镁铝合金薄板板坯在100?150°C稳定化 处理，保温时间1?3h ;
[0018] (11)横剪：将经步骤（10)处理的高镁铝合金薄板板坯横剪至成品规格，再将板材 放置5d?100d得到高镁铝合金薄板。
[0019] 进一步地，所述步骤（3)中保温温度为720°C，保温时间为4h。
[0020] 进一步地，所述步骤（4)中铸造温度为685°C。
[0021] 进一步地，所述步骤（5)是将合金铸锭放置在均热炉中，加热至300°C去应力退 火。
[0022] 进一步地，所述步骤（6)中的统面是指将合金铸锭上、下表面统面10?15mm，侧面 统削1〇_。
[0023] 进一步地，所述步骤（7)中的预热是将步骤（6)中的合金铸锭加热至510? 530。。。
[0024] 进一步地，所述步骤（8)中终轧温度为330?345°C。
[0025] 进一步地，所述步骤（8)中终轧温度为348°C。
[0026] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0027] 1、合金铸锭中的残余应力常导致工件在锯切时发生变形和开裂，并对材料强度、 韧性、延展性有不良影响，本发明通过对合铸金锭进行去应力退火消除铸造过程中所产生 的残余应力，可以提高合金的尺寸稳定性，改善合金的机械加工性能和合金强度。
[0028] 2、本发明通过提高热轧预热温度，改善热轧加工性，省去了工艺包覆轧制工序，降 低生产成本，相对于传统的包覆轧制工艺，每生产1吨高镁铝合金薄板可以减少〇. 014吨包 覆用纯铝的使用，可以节约成本238元。
[0029] 3、本发明还通过控制终轧温度，使板材处于完全退火状态，省去了中间退火工 序，缩短生产周期，提高了生产效率。另外，终轧温度过高会造成晶粒粗大，产品塑性和力学 性能降低，终轧温度过低会造成变形抗力增加，本发明通过试验将终轧温度控制在合理的 范围内，可以提高合金的力学性能和抗腐蚀性能。
[0030] 通过本发明的方法可实现5A06-H34薄板抗拉强度达到380?460MPa，屈服强度达 到了 280?350MPa，延伸率为12?18%，板材薄厚均匀，同板差控制在0.20mm以内，表面 高光洁。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 图1为5A06-H34薄板典型的生产工艺流程。
【具体实施方式】
[0032] 下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详述，本发明的技术方案不限于以下所 列举的【具体实施方式】，还包括【具体实施方式】的任意组合。
[0033] 在本发明的一些实施例中，所述一种高镁铝合金按质量百分比由Si :0.08? 0· 4%，Fe :0· 15 ?0· 4%，Cu:0. 02 ?0· 08%，Mg:5. 85 ?6. 75%，Mn :0· 5 ?0· 8%，Zn : 0· 02?0· l%;Be :0· 0005?0· 0025%，Ti :0· 02?0· 05%，余量为A1和不可避免的杂质 元素组成；每种不可避免的杂质元素都低于〇. 05%且总量小于0. 15%。
[0034] 在本发明的一些实施例中，一种高镁铝合金的制备方法按以下步骤进行：
[0035] (1)备料：按高镁铝合金薄板中元素百分比为Si :0.08?0.4%，Fe :0. 15? 0· 4%，Cu:0. 02 ?0· 08%，Mg:5. 85 ?6. 75%，Mn :0· 5 ?0· 8%，Zn :0· 02 ?0· 1% ;Be : 0. 0005?0. 0025%，Ti :0. 02?0. 05%，余量为A1和不可避免的杂质元素，每种不可避 免的杂质元素都低于0.05%且总量小于0. 15%，分别称取铝硅中间合金、铝铁中间合金、 铝铜中间合金、纯镁锭、铝锰中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯 错锭；
[0036] (2)熔炼：将步骤⑴称取的原料除铝铍中间合金和铝钛中间合金外，投料到圆顶 液压倾斜式熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为720?750°C，熔炼时间为4?8h，得到合金溶 液；
[0037] (3)保温：精炼、静置，添加铝铍中间合金和铝钛中间合金，保温温度710?730°C， 保温时间为3?5h ;
[0038] (4)铸造：采用半连续铸造，铸造温度为680?690°C，得到合金铸锭；
[0039] (5)去应力退火：将步骤（4)得到的合金铸锭放置在均热炉中，加热至250? 400°C去应力退火，保温5?10h后，出炉空冷；
[0040] (6)机械加工：将经步骤（5)处理的合金铸锭去头尾、铣面、刨边；
[0041] (7)预热：将经步骤（6)处理的合金铸锭加热至500?540°C，保温时间10?24h ;
[0042] (8)热轧：将经步骤（7)预热的合金铸锭的开轧温度控制在480?510°C后进行热 车L，轧成厚度为6mm的高镁铝合金薄板坯料，终轧温度控制在330?380°C ;
[0043] (9)冷轧：步骤⑶得到的高镁铝合金薄板坯料冷轧至厚度为1?4mm，得到高镁 错合金薄板板述；
[0044] (10)稳定化退火：将步骤（9)得到的高镁铝合金薄板板坯在100?150°C稳定化 处理，保温时间1?3h ;
[0045] (11)横剪：将经步骤（10)处理的高镁铝合金薄板板坯横剪至成品规格，再将板材 放置5d?100d得到高镁铝合金薄板。
[0046] 在本发明的一些实施例中，所述步骤（3)中保温温度为720°C，保温时间为4h。
[0047] 在本发明的一些实施例中，所述步骤（4)中铸造温度为685°C。
[0048] 在本发明的一些实施例中，所述步骤（5)是将合金铸锭放置在均热炉中，加热至 300°C去应力退火。
[0049] 在本发明的一些实施例中，所述步骤出）中的铣面是指将合金铸锭上、下表面铣 面10?15mm,侧面f先削10mm。
[0050] 在本发明的一些实施例中，所述步骤（7)中的预热是将步骤￠)中的合金铸锭加 热至510?530°C。
[0051] 在本发明的一些实施例中，所述步骤（8)中终轧温度为330?345°C。
[0052] 在本发明的一些实施例中，所述步骤（8)中终轧温度为348°C。
[0053] 表1为实施例1?4高镁铝合金薄板中的元素的质量百分比（wt% )。
[0054] 表1实施例1?4高镁铝合金薄板中的元素的质量百分比（wt% )
[0055]
[0056] 实施例1
【权利要求】
1. 一种高镁铝合金薄板的生产方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 备料：按高镁铝合金薄板中元素百分比为Si :0. 08?0. 4%，Fe :0. 15?0. 4%， Cu:0. 02 ?0· 08%，Mg:5. 85 ?6. 75%，Mn :0· 5 ?0· 8%，Zn :0· 02 ?0· l%;Be :0· 0005 ? 0. 0025%，Ti :0. 02?0. 05%，余量为A1和不可避免的杂质元素，每种不可避免的杂质元 素都低于0. 05%且总量小于0. 15%，分别称取铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合 金、纯镁锭、铝锰中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭； (2) 熔炼：将步骤（1)称取的原料除铝铍中间合金和铝钛中间合金外，投料到圆顶液压 倾斜式熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为720?750°C，熔炼时间为4?8h，得到合金溶液； (3) 保温：精炼、静置，添加铝铍中间合金和铝钛中间合金，保温温度710?730°C，保温 时间为3?5h ; (4) 铸造：采用半连续铸造，铸造温度为680?690°C，得到合金铸锭； (5) 去应力退火：将步骤（4)得到的合金铸锭放置在均热炉中，加热至250?400°C去 应力退火，保温5?10h后，出炉空冷； (6) 机械加工：将经步骤（5)处理的合金铸锭去头尾、铣面、刨边； (7) 预热：将经步骤（6)处理的合金铸锭加热至500?540°C，保温时间10?24h ; (8) 热轧：将经步骤（7)预热的合金铸锭的开轧温度控制在480?510°C进行热轧，乳 成厚度为6mm的高镁铝合金薄板，终轧温度控制在330?380°C ; (9) 冷轧：步骤（8)得到的高镁铝合金薄板坯料冷轧至厚度为1?4mm，得到高镁铝合 金薄板； (10) 稳定化退火：将步骤（9)得到的高镁铝合金薄板在100?150°C稳定化处理，保温 时间1?3h ; (11) 横剪：将经步骤（10)处理的高镁铝合金薄板横剪至成品规格，再将板材放置 5d?100d得到高镁铝合金薄板。
2. 根据权利要求1所述的一种高镁铝合金薄板的生产方法，其特征在于：所述步骤（3) 中保温温度为720°C，保温时间为4h。
3. 根据权利要求1所述的一种高镁铝合金薄板的生产方法，其特征在于：所述步骤（4) 中铸造温度为685°C。
4. 根据权利要求1所述的一种高镁铝合金薄板的生产方法，其特征在于：所述步骤（5) 是将合金铸锭放置在均热炉中，加热至300°C去应力退火。
5. 根据权利要求1所述的一种高镁铝合金薄板的生产方法，其特征在于：所述步骤（6) 中的铣面是指将合金铸锭上、下表面铣面10?15mm，侧面铣削10mm。
6. 根据权利要求1所述的一种高镁铝合金薄板的生产方法，其特征在于：所述步骤（7) 中的预热是将步骤（6)中的合金铸锭加热至510?530°C。
7. 根据权利要求1所述的一种高镁铝合金薄板的生产方法，其特征在于：所述步骤（8) 中终轧温度为330?345°C。
8. 根据权利要求1所述的一种高镁铝合金薄板的生产方法，其特征在于：所述步骤（8) 中终轧温度为348 °C。
【文档编号】C22C21/08GK104233129SQ201410457425
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】朱玉涛, 龙旭初, 黄相博, 刘莹, 徐艳萍, 曾光, 黄程毅 申请人:广西南南铝加工有限公司