高强度耐腐蚀铝合金板材及其轧制工艺的制作方法

文档序号:11470520阅读:296来源:国知局

本发明属于铝合金板材技术领域,具体涉及一种高强度耐腐蚀铝合金板材及其轧制工艺。



背景技术:

铝合金是工业中应用最广泛的有色金属材料,在航天、汽车、机械、化工等行业起到了重要的作用,应用于飞机、汽车、精密仪器、无线电器材、建筑外壳、家用电器等等。随着工业经济的飞速发展和科学技术的不断进步,各行各业对铝合金的性能提出了更高的要求,传统的铝合金板材,其强度、延伸率、耐蚀性等多能已难以满足高精尖技术的制造要求。



技术实现要素:

为解决现有铝合金板材强度低、延伸率低、耐蚀性差的问题,本发明的目的在于提供一种高强度耐腐蚀铝合金板材及其轧制工艺。

本发明是通过以下技术方案来实现的:高强度耐腐蚀铝合金板材,按重量百分数计,成分包括:cu2.7%~3.8%,si1.1%~1.6%,fe1.5%~2.2%,mg2.4%~3.3%,mn0.3%~1.4%,cr1.8%~2.9%,zn0.2%~0.9%,ti0.7%~1.7%,ni1.9%~3.2%,li0.4%~1.5%,mo2.1%~3.6%,其余为al。

本发明优选地,按重量百分数计,成分包括:cu2.9%,si1.1%,fe1.9%,mg2.6%,mn1.4%,cr2.5%,zn0.9%,ti1.2%,ni3.1%,li1.1%,mo3.3%,其余为al。

高强度耐腐蚀铝合金板材的轧制工艺,步骤包括:

将各元素成分投料到熔化炉中进行熔炼,熔化炉内气温保持在1200℃~1500℃;

转入保温炉精炼,精炼温度保持在800℃~950℃,精炼气体为氦、氩、氖、氪混合气;

将精炼后的铝合金锭坯在530℃~780℃下均匀化退火30小时~55小时;

使退火后的铝合金锭坯内外温度均匀保持在480℃~510℃,进行2~4道次热轧得到板坯;

将板坯空冷至460℃~475℃时进行5小时~8小时固溶处理;

对板坯进行水淬;

将水淬后的板坯在200℃~320℃下进行6小时~7小时时效热处理,空冷至室温;

将板坯进行单道次冷轧,得到板材成品。

本发明优选地,步骤包括:

将各元素成分投料到熔化炉中进行熔炼,熔化炉内气温保持在1280℃;

转入保温炉精炼,精炼温度保持在800℃~950℃,精炼气体为15%氦、28%氩、37%氖、20%氪混合气;

将精炼后的铝合金锭坯在620℃下均匀化退火37小时;

使退火后的铝合金锭坯内外温度均匀保持在490℃,进行3道次热轧得到板坯;

将板坯空冷至460℃时进行7小时固溶处理;

对板坯进行水淬;

将水淬后的板坯在290℃下进行6小时时效热处理,空冷至室温;

将板坯进行单道次冷轧,得到板材成品。

本发明优选地,热轧的总加工率为20%~35%。

本发明优选地,热轧的总加工率为25%。

熔炼步骤用于将各元素熔化为液体并调质,温度控制在1200℃~1500℃有助于各元素原子之间的结合,对于细化铝合金的晶间结构起到了重要的作用。精炼步骤用于除渣、除气,促进晶粒细化,精炼时向液态金属中吹入氦、氩、氖、氪的混合气,混合气不参与反应,但混合气在液态金属中形成上升的气泡,具有气洗的作用。

本发明至少能够达到一项以下有益效果:

1.提高了铝合金板材的强度、延伸率和耐腐蚀性能,能够适用于更广泛的高精尖科技应用领域;

2.制作工艺简单易控制,适于向市场推广。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

高强度耐腐蚀铝合金板材,按重量百分数计,成分包括:cu2.9%,si1.1%,fe1.9%,mg2.6%,mn1.4%,cr2.5%,zn0.9%,ti1.2%,ni3.1%,li1.1%,mo3.3%,其余为al。

高强度耐腐蚀铝合金板材的轧制工艺,步骤包括:

将各元素成分投料到熔化炉中进行熔炼,熔化炉内气温保持在1280℃;

转入保温炉精炼,精炼温度保持在800℃~950℃,精炼气体为15%氦、28%氩、37%氖、20%氪混合气;

将精炼后的铝合金锭坯在620℃下均匀化退火37小时;

使退火后的铝合金锭坯内外温度均匀保持在490℃,进行3道次热轧得到板坯;

将板坯空冷至460℃时进行7小时固溶处理;

对板坯进行水淬;

将水淬后的板坯在290℃下进行6小时时效热处理,空冷至室温;

将板坯进行单道次冷轧,得到板材成品。

热轧的总加工率为25%。

实施例2

高强度耐腐蚀铝合金板材,按重量百分数计,成分包括:cu2.7%,si1.1%,fe1.5%,mg2.4%,mn0.3%,cr1.8%,zn0.2%,ti0.7%,ni1.9%,li0.4%,mo2.1%,其余为al。

高强度耐腐蚀铝合金板材的轧制工艺,步骤包括:

将各元素成分投料到熔化炉中进行熔炼,熔化炉内气温保持在1200℃;

转入保温炉精炼,精炼温度保持在800℃~950℃,精炼气体为15%氦、28%氩、37%氖、20%氪混合气;

将精炼后的铝合金锭坯在530℃下均匀化退火30小时;

使退火后的铝合金锭坯内外温度均匀保持在480℃,进行2道次热轧得到板坯;

将板坯空冷至460℃时进行5小时固溶处理;

对板坯进行水淬;

将水淬后的板坯在200℃下进行6小时时效热处理,空冷至室温;

将板坯进行单道次冷轧,得到板材成品。

热轧的总加工率为20%。

实施例3

高强度耐腐蚀铝合金板材,按重量百分数计,成分包括:cu3.8%,si1.6%,fe2.2%,mg3.3%,mn1.4%,cr2.9%,zn0.9%,ti1.7%,ni3.2%,li1.5%,mo3.6%,其余为al。

高强度耐腐蚀铝合金板材的轧制工艺,步骤包括:

将各元素成分投料到熔化炉中进行熔炼,熔化炉内气温保持在1500℃;

转入保温炉精炼,精炼温度保持在800℃~950℃,精炼气体为15%氦、28%氩、37%氖、20%氪混合气;

将精炼后的铝合金锭坯在780℃下均匀化退火55小时;

使退火后的铝合金锭坯内外温度均匀保持在510℃,进行4道次热轧得到板坯;

将板坯空冷至475℃时进行8小时固溶处理;

对板坯进行水淬;

将水淬后的板坯在320℃下进行7小时时效热处理,空冷至室温;

将板坯进行单道次冷轧,得到板材成品。

热轧的总加工率为35%。

实施例4

高强度耐腐蚀铝合金板材,按重量百分数计,成分包括:cu2.8%,si1.2%,fe1.8%,mg2.7%,mn0.8%,cr1.9%,zn0.4%,ti0.9%,ni2.4%,li0.7%,mo2.8%,其余为al。

高强度耐腐蚀铝合金板材的轧制工艺,步骤包括:

将各元素成分投料到熔化炉中进行熔炼,熔化炉内气温保持在1350℃;

将精炼后的铝合金锭坯在560℃下均匀化退火39小时;

使退火后的铝合金锭坯内外温度均匀保持在495℃,进行3道次热轧得到板坯;

将板坯空冷至465℃时进行6小时固溶处理;

对板坯进行水淬;

将水淬后的板坯在290℃下进行6小时时效热处理,空冷至室温;

将板坯进行单道次冷轧,得到板材成品。

热轧的总加工率为26%。

实施例5

高强度耐腐蚀铝合金板材,按重量百分数计,成分包括:cu3.6%,si1.5%,fe2.1%,mg3.2%,mn1.2%,cr2.6%,zn0.8%,ti1.5%,ni3.1%,li1.4%,mo3.2%,其余为al。

高强度耐腐蚀铝合金板材的轧制工艺,步骤包括:

将各元素成分投料到熔化炉中进行熔炼,熔化炉内气温保持在1480℃;

转入保温炉精炼,精炼温度保持在800℃~950℃,精炼气体为15%氦、28%氩、37%氖、20%氪混合气;

将精炼后的铝合金锭坯在760℃下均匀化退火30小时;

使退火后的铝合金锭坯内外温度均匀保持在500℃,进行3道次热轧得到板坯;

将板坯空冷至470℃时进行7小时固溶处理;

对板坯进行水淬;

将水淬后的板坯在310℃下进行7小时时效热处理,空冷至室温;

将板坯进行单道次冷轧,得到板材成品。

热轧的总加工率为33%。

实施例6

高强度耐腐蚀铝合金板材,按重量百分数计,成分包括:cu3.1%,si1.3%,fe1.8%,mg2.9%,mn1.2%,cr2.4%,zn0.2%,ti0.6%,ni1.1%,li2.7%,mo2.9%,其余为al。

高强度耐腐蚀铝合金板材的轧制工艺,步骤包括:

将各元素成分投料到熔化炉中进行熔炼,熔化炉内气温保持在1450℃;

转入保温炉精炼,精炼温度保持在800℃~950℃,精炼气体为15%氦、28%氩、37%氖、20%氪混合气;

将精炼后的铝合金锭坯在660℃下均匀化退火40小时;

使退火后的铝合金锭坯内外温度均匀保持在495℃,进行3道次热轧得到板坯;

将板坯空冷至465℃时进行6小时固溶处理;

对板坯进行水淬;

将水淬后的板坯在275℃下进行6小时时效热处理,空冷至室温;

将板坯进行单道次冷轧,得到板材成品。

热轧的总加工率为30%。

实施例7

高强度耐腐蚀铝合金板材,按重量百分数计,成分包括:cu3.5%,si1.3%,fe1.8%,mg3.1%,mn0.9%,cr2.3%,zn0.8%,ti1.1%,ni2.5%,li1.2%,mo2.7%,其余为al。

高强度耐腐蚀铝合金板材的轧制工艺,步骤包括:

将各元素成分投料到熔化炉中进行熔炼,熔化炉内气温保持在1360℃;

转入保温炉精炼,精炼温度保持在800℃~950℃,精炼气体为15%氦、28%氩、37%氖、20%氪混合气;

将精炼后的铝合金锭坯在680℃下均匀化退火49小时;

使退火后的铝合金锭坯内外温度均匀保持在500℃,进行3道次热轧得到板坯;

将板坯空冷至465℃时进行5小时固溶处理;

对板坯进行水淬;

将水淬后的板坯在290℃下进行6小时时效热处理,空冷至室温;

将板坯进行单道次冷轧,得到板材成品。

热轧的总加工率为28%。

实施例1是本发明的最佳实施例,由实施例1制作的铝合金板材在抗拉强度、屈服强度、延伸率、晶间腐蚀之间达到了最优的组合配置。

上述实施例只是本发明的较佳实施例,并不是对本发明技术方案的限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均应视为落入要求保护的本发明范围内。

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