CN111349873B - 一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法 - Google Patents

一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111349873B
CN111349873B CN201811568760.7A CN201811568760A CN111349873B CN 111349873 B CN111349873 B CN 111349873B CN 201811568760 A CN201811568760 A CN 201811568760A CN 111349873 B CN111349873 B CN 111349873B
Authority
CN
China
Prior art keywords
percent
aluminum
aluminum alloy
plate
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811568760.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111349873A (zh
Inventor
刘铭
王亮
臧金鑫
雷越
伊琳娜
郝敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials
Original Assignee
AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials filed Critical AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials
Priority to CN201811568760.7A priority Critical patent/CN111349873B/zh
Publication of CN111349873A publication Critical patent/CN111349873A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111349873B publication Critical patent/CN111349873B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

一种Al‑Mg系铝合金包铝板的制备方法，该铝合金含重量百分比计的下述成分：主合金化元素镁3.5～10.5％，锰0.3～1.8％，微合金化元素锆0.01～0.20％，钛0.03～0.15％，铍200～1000ppm以及其他微合金化元素钪0.02～0.25％，锌0.1～0.25％、铬0.05～0.25％，银0.1～0.8％，铒0.1～0.40％中的任意1～5种，杂质元素含量硅≤0.40％,铁≤0.40％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为铝。本方法包括：扁锭均匀化处理，扁锭和铝板表面处理，叠放固定，热轧焊合，包铝板制备，退火，冷变形和稳定化处理；本发明通过表面包铝和形变热处理，可以使铝‑镁合金板材具备更好的强度和耐蚀性，满足舰船、兵器、航空航天等领域对耐蚀铝合金板材的需求。

Description

一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种板材的制备方法，具体涉及一种Al-Mg系铝合金包铝板材的制备方法。
背景技术
Al-Mg系合金具有良好的耐蚀性能及可焊接性能，被广泛应用于舰船、兵器、航空航天等领域，然而由于不可热处理强化，合金的强度一般都相对较低，为了满足使用需求，工业上多采用增加合金中Mg含量(Mg含量增加1％，强度提高约30MPa)，提高固溶强化效果，同时进行适当的冷变形，引入形变强化来提高合金的强度。但随着Mg含量的增加，合金的热成形及冷成形性能迅速恶化，特别是在板材的轧制过程中容易发生开裂，导致成品率降低；此外，随着Mg含量的提高(Mg超过4％)，Al-Mg合金所特有的高温热暴露(超过65℃)后耐腐蚀性能严重恶化的特征也愈发明显，直接制约了Al-Mg合金的应用。
近些年来，随着冶金水平的提高以及微合金化机理的发展，使高Mg合金的纯净度以及热加工性能获得了很大改善，高Mg含量Al-Mg合金工业化制备成为可能，然而冷轧开裂以及热暴露的腐蚀性能恶化的问题仍然存在，经本发明人大量的研究和实验发现采取表面包铝则可以很好的解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是：
提供一种Al-Mg合金包铝板的制备方法，该方法在保证合金其他性能不变的前提下，使合金热暴露后的耐蚀性能得到提高。
本发明的技术方案是：
一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其改进之处在于，所述方法包括：均匀化处理所述铝合金扁锭、表面处理所述铝合金扁锭和铝板、叠放及固定、热轧焊合、包铝板、中间退火、冷变形和稳定化处理；
按重量百分比计，该合金含：Mg 3.5～10.5％，Mn 0.3～1.8％，微合金化元素Zr0.01～0.20％，Ti 0.03～0.15％，Be 200～1000ppm以及从微合金化元素Sc 0.02～0.25％、Zn 0.1～0.25％、Cr 0.05～0.25％、Ag 0.1～0.8％和Er 0.1～0.40％中选出的1～5种组份，杂质元素含量Si≤0.40％，Fe≤0.40％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为Al。
优选的一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其改进之处在于，所述铝合金含：Mg 6.5％，Mn 1.5％，微合金化元素Zr 0.1％，Ti 0.05％，Be800ppm以及从微合金化元素Sc0.03％、Zn 0.1％、Cr 0.05％、Ag 0.20％和Er 0.30％中选出的1～5种，杂质元素含量Si0.20％，Fe 0.20％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为Al。
优选的一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其改进之处在于：
3.1所述铝合金扁锭均匀化处理包括：将扁锭在520℃下保温24h后随炉缓冷至260℃取出空冷；
3.2所述表面处理包括：将所述扁锭铣面处理，机械铣面或表面酸碱清洗所述铝板；
3.3所述叠放及固定处理包括：通过钢带或者分段焊接的方式将纯铝板固定在铝合金扁锭的上下两侧；
3.4所述热轧焊合处理包括：于200℃～400℃下的加热炉中加热的铝合金扁锭，待铝板热透后，以每道压下量不低于15％的轧制1～5道次的热轧焊合；
3.5所述包铝板包括：于410℃～500℃下的加热炉中加热坯料后再热粗轧及热精轧至规定厚度；
3.6所述中间退火处理包括：热加工后的变形铝合金包铝板放入300℃～450℃退火炉进行中间退火；
3.7所述冷变形处理包括：采用冷轧或冷拉伸方式将板材拉至1.5％～10％的变形量；
3.8所述稳定化处理包括：将板材放入240℃～330℃的炉退火1～2h后取出风冷、水雾冷却后，再冷拉伸。
优选的一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其改进之处在于：
所述热轧焊合的度为350℃；
所述包铝板制备的温度为480℃；
所述中间退火的退火处理温度为300℃～450℃。
进一步的一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其改进之处在于，所述步骤3.7中的冷轧或冷拉伸变形量为5％。
进一步的一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其改进之处在于，所述步骤3.8中冷拉伸变形量为4％。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
1、本发明提供的技术方案解决了Al-Mg系合金由于表面氧化而导致包铝困难的难题，使合金加工性能与耐蚀性能得到改善；
2、与其他的改善Al-Mg合金特别是高Mg含量合金加工性能与耐蚀性能的方法比，本发明提供的的表面包铝方法具有操作工艺简便，便于大工业化生产实施，利于生产控制等优点。
3、本发明提供的技术方案考虑了现有的装备水平，具有较大的窗口，可以保证工业化生产的顺利实施。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于下述实施例。
实施例一
用本发明提供的技术方案制备Al-Mg系铝合金板材的包铝板材
制备表1所列含量成分的铝合金扁锭，将厚度400mm的铝合金扁锭在520℃下均匀化处理，保温24h后随炉缓冷至260℃后取出空冷；
将均匀化处理后的铝合金铸坯进行高速铣面处理，铣面时去除表面氧化层并得到光亮表面，然后将表面包铝用的工业化纯铝板经机械铣面或表面酸碱清洗获得清洁表面；
将表面处理后的铝板与Al-Mg合金扁锭叠放在一起，用钢带将叠放的纯铝板与铸坯卡紧后再以搅拌摩擦焊接的方式进行单面焊接，并预留5～10mm缺口；将抽真空装置放置在焊接预留缺口处抽真空到0.01～0.1Pa范围并在保持稳定后，用搅拌摩擦焊接将预留缺口封死；翻转坯料重复上述过程，完成双面铝板的焊接；
将焊接好的复合坯料放入加热炉内加热到350℃，待扁锭热透后送入轧机进行热轧焊合处理，轧制压下量控制在2～5mm，根据焊合情况进行3～5道次轧制；
切除轧制时出现的未焊合飞边，然后将“复合”坯料放入加热炉内加热到480℃待完全热透后进行热粗轧及热精轧至规定厚度，获得带有包铝层的Al-Mg合金板材。
热加工后的变形产品放入420℃的退火炉退火，退火后的产品进行变形量为3％的冷轧处理；
将冷变形的产品放入退火炉进行稳定化处理，加热温度300℃，保温1.5h，出炉快速冷却至室温，然后进行3.0％变形量的冷拉伸，然后锯切为成品。
对处理后的板材进行性能测试结果列于表1，从测试结果发现板材的强度均在370MPa以上，晶间腐蚀及剥落腐蚀均优于现有的1561等合金。
表1本发明方法制备的A1-Mg系铝合金包铝板的性能
Figure BDA0001917350500000051
Figure BDA0001917350500000061
实施例二
用本发明提供的技术方案制备Al-Mg系铝合金板材的包铝板材
制备表2所列含量成分的铝合金扁锭，将厚度300mm的铝合金扁锭在500℃下均匀化处理，保温24h后随炉缓冷至260℃后取出空冷；
将均匀化处理后的铝合金铸坯进行高速铣面处理，铣面时去除表面氧化层并得到光亮表面，然后将表面包铝用的工业化纯铝板经机械铣面或表面酸碱清洗获得清洁表面；
将表面处理后的铝板与Al-Mg合金扁锭叠放在一起，用钢带将叠放的纯铝板与铸坯卡紧后再以搅拌摩擦焊接的方式进行单面焊接，并预留5～10mm缺口；将抽真空装置放置在焊接预留缺口处抽真空到0.01～0.1Pa范围并保持稳定后，用搅拌摩擦焊接将预留缺口封死；将坯料翻转重复上述过程，完成双面铝板的焊接；
将焊接好的复合坯料放入加热炉内加热到300℃，待扁锭热透后送入轧机进行热轧焊合处理，轧制压下量控制在2～5mm，根据焊合情况进行2～3道次轧制；
切除轧制时出现的未焊合飞边，然后将“复合”坯料放入加热炉内加热到450℃待完全热透后进行热粗轧及热精轧至规定厚度，获得带有包铝层的Al-Mg合金板材。
热加工后的变形产品放入380℃的退火炉退火，退火后的产品进行变形量为5％的冷轧；
将冷变形的产品放入退火炉进行稳定化处理，加热温度280℃，保温2h，出炉快速冷却至室温，然后进行4.0％变形量的冷拉伸，然后锯切为成品。
对处理后的板材进行性能测试结果列于表2，从测试结果发现板材的强度均在370MPa以上，晶间腐蚀及剥落腐蚀均优于现有的1561等合金。
表2本发明方法制备的Al-Mg系铝合金包铝板的性能
Figure BDA0001917350500000071
综合表1、表2中的数据，充分说明采取本发明所提出的铝合金薄板表面包铝制备方法，可有效的提高Al-Mg系合金的抗拉强度和耐蚀性能。

Claims (5)

1.一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：均匀化处理所述铝合金扁锭、表面处理所述铝合金扁锭和铝板、叠放及固定、热轧焊合、包铝板、中间退火、冷变形和稳定化处理；
按重量百分比计，该合金含：Mg 3.5～10.5％，Mn 0.3～1.8％，微合金化元素Zr 0.01～0.20％，Ti 0.03～0.15％，Be 200～1000ppm以及从微合金化元素Sc 0.02～0.25％、Zn0.1～0.25％、Cr 0.05～0.25％、Ag 0.1～0.8％和Er 0.1～0.40％中选出的1～5种组份，杂质元素含量Si≤0.40％,Fe≤0.40％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为Al；
3.1所述铝合金扁锭均匀化处理包括：将扁锭在520℃下保温24h后随炉缓冷至260℃取出空冷；
3.2所述表面处理包括：将所述扁锭铣面处理，机械铣面或表面酸碱清洗所述铝板；
3.3所述叠放及固定处理包括：通过钢带或者分段焊接的方式将纯铝板固定在铝合金扁锭的上下两侧；
3.4所述热轧焊合处理包括：于200℃～400℃下的加热炉中加热的铝合金扁锭，待铝板热透后，以每道压下量不低于15％的轧制1～5道次的热轧焊合；
3.5所述包铝板包括：于410℃～500℃下的加热炉中加热坯料后再热粗轧及热精轧至规定厚度；
3.6所述中间退火处理包括：热加工后的变形铝合金包铝板放入300℃～450℃退火炉进行中间退火；
3.7所述冷变形处理包括：采用冷轧或冷拉伸方式将板材拉至1.5％～10％的变形量；
3.8所述稳定化处理包括：将板材放入240℃～330℃的炉退火1～2h后取出风冷、水雾冷却后，再冷拉伸。
2.如权利要求1所述的一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其特征在于，所述铝合金含：Mg 6.5％，Mn 1.5％，微合金化元素Zr 0.1％，Ti 0.05％，Be800ppm以及从微合金化元素Sc 0.03％、Zn 0.1％、Cr 0.05％、Ag 0.20％和Er 0.30％中选出的1～5种，杂质元素含量Si 0.20％,Fe 0.20％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为Al。
3.如权利要求1所述的一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其特征在于：
所述热轧焊合的度为350℃；
所述包铝板制备的温度为480℃；
所述中间退火的退火处理温度为300℃～450℃。
4.如权利要求1所述的一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其特征在于，所述步骤3.7中的冷轧或冷拉伸变形量为5％。
5.如权利要求1所述的一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法，其特征在于，所述步骤3.8中冷拉伸变形量为4％。
CN201811568760.7A 2018-12-24 2018-12-24 一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法 Active CN111349873B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811568760.7A CN111349873B (zh) 2018-12-24 2018-12-24 一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811568760.7A CN111349873B (zh) 2018-12-24 2018-12-24 一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111349873A CN111349873A (zh) 2020-06-30
CN111349873B true CN111349873B (zh) 2021-11-02

Family

ID=71190590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811568760.7A Active CN111349873B (zh) 2018-12-24 2018-12-24 一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111349873B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102899541A (zh) * 2012-08-29 2013-01-30 东北轻合金有限责任公司 8.5mm厚5A06H14板材及其制备方法
CN103537881A (zh) * 2013-09-30 2014-01-29 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种铝锂合金板表面包铝的制备方法
CN104388852A (zh) * 2014-12-12 2015-03-04 东北轻合金有限责任公司 一种航空用铝合金三层复合钎料板的制造方法
JP5831070B2 (ja) * 2011-08-04 2015-12-09 株式会社ニコン 撮像装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5939502B2 (ja) * 1981-08-19 1984-09-25 住友軽金属工業株式会社 ろう付け性と耐食性にすぐれたブレ−ジングシ−トの製造法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5831070B2 (ja) * 2011-08-04 2015-12-09 株式会社ニコン 撮像装置
CN102899541A (zh) * 2012-08-29 2013-01-30 东北轻合金有限责任公司 8.5mm厚5A06H14板材及其制备方法
CN103537881A (zh) * 2013-09-30 2014-01-29 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种铝锂合金板表面包铝的制备方法
CN104388852A (zh) * 2014-12-12 2015-03-04 东北轻合金有限责任公司 一种航空用铝合金三层复合钎料板的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111349873A (zh) 2020-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4645544A (en) Process for producing cold rolled aluminum alloy sheet
US7824607B2 (en) Aluminum alloy sheet
CN106191574B (zh) 一种6系铝合金及其预拉伸板材的制备工艺
CN107338376A (zh) 一种铝合金车厢用板材的制备方法
CN104357690A (zh) 一种中强耐蚀高镁铝合金板材的制备工艺
CN103740990A (zh) 一种汽车隔热罩用铝合金带材及其制造方法
CN110629083B (zh) 一种船用5083铝合金板材及其制备工艺
CN106563708B (zh) 汽车水箱散热器用超高强度铝合金复合带材及其制造方法
WO2012029594A1 (ja) 熱交換器用アルミニウム合金フィン材およびその製造方法
JPH05263203A (ja) 成形加工用アルミニウム合金圧延板の製造方法
CN110343919A (zh) 一种质量轻硬度大强度高的铝合金及其制备方法
CN113174500A (zh) 一种提高5083合金o态折弯性能的方法
CN109988947B (zh) 耐蚀、可焊的合金及其制备方法
CN103255323A (zh) 一种Al-Mg-Zn-Cu合金及其制备方法
CN113308653B (zh) 一种基于喷射成形的铝锂合金热处理制备方法
JP5050577B2 (ja) 深絞り性および耐焼付け軟化性に優れた成形加工用アルミニウム合金板及びその製造方法
CN111349873B (zh) 一种Al-Mg系铝合金包铝板的制备方法
CN115747535B (zh) 一种提升6016汽车冲压板包边性能的制造方法
CN109487102B (zh) 一种超塑成形用铝镁钪合金板材的制备方法
JP3791337B2 (ja) 高成形性アルミニウム合金板およびその製造方法
JP2009108342A (ja) 成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法
CN106834826B (zh) 一种铝合金带材及其制造方法
CN106834823B (zh) 一种铝合金带材
CN109022958A (zh) 一种船用5083铝合金厚板的制造方法
US20170008132A1 (en) Aluminum alloy and corresponding heat treatment process applied to manufacture aluminum/steel cladding plates resistant to high temperature brazing

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant