一种高镁铝合金状态轧制制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高镁铝合金状态轧制制备工艺，涉及铝合金加工技术领域，以解决现有高镁铝合金加工硬化方式中板材厚度、宽度受限，拉伸强化需要较大拉力拉伸机以及加工工序多等问题，主要包括有配料、熔炼、铸造、均热、锯切、铣面、预热、热轧等步骤，通过合理选择合金组分，铸造、熔炼参数，采用双级均匀热处理以及根据不同Mg含量选择不同热轧工艺参数等，来获取性能优异的高镁铝合金板材。本发明专利技术无需冷轧，对厚度、宽度限制小，也无需拉伸加工强化，可以简化生产工艺，节约成本，提高生产效率；通过热轧直接控制轧制后板材性能，可实现板材为热轧组织，生产工艺更加简洁、高效，获得了力学性能良好、耐腐蚀性能良好的高镁铝合金板材。

【技术实现步骤摘要】
一种高镁铝合金状态轧制制备工艺
本专利技术涉及铝合金加工
，尤其涉及一种高镁铝合金状态轧制制备工艺。
技术介绍
高镁铝合金板材由于强度高，腐蚀性好，广泛应用于船舶、装甲、交通运输等领域。高镁铝合金是一种冷加工硬化合金，成分固定后，常规加工硬化方法主要为冷轧加工硬化和拉伸加工硬化。现有高镁铝合金加工硬化方式具有以下缺点：(1)冷轧厚度一般限制在10mm以下，限制厚板的生产；宽度一般小于2600mm，限制超宽板材的生产；(2)拉伸强化需要较大拉力的拉伸机，拉伸率较大时很容易断板；(3)生产工序多，额外增加了生产成本，生产效率低，周期慢；(4)板材腐蚀性能不稳定。为了突破冷轧对板材尺寸的限制，申请人在先申请的专利CN104357690A公开了一种中强耐蚀高镁铝合金板材的制备工艺，对传统加工流程作了改进，用拉伸方式来代替冷轧加工硬化，并通过试验调整了合适的均匀化退火温度、预热温度、终轧温度、拉伸率等参数，突破冷轧机开口度的限制，生产厚度较大的板材。传统工艺冷轧生产的板材厚度一般为10mm以下，而CN104357690A中公开的中强耐蚀高镁铝合金板材的制备工艺生产的板材的厚度为4-50mm。但是其采用拉伸的方式进行强化，仍然无法解决拉伸时需要较大拉力的拉伸机，且拉伸率较大时很容易断板的问题，同时增加了拉伸机和锯切工序，导致生产周期的增加和成本的增加。
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术提供一种无需冷轧也无需拉伸强化的高镁铝合金板材制备工艺，直接通过热轧轧制，根据合金成分，控制热轧终轧温度及压下率，得到相对应合金加工硬化状态的性能和组织，实现相应状态轧制。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高镁铝合金状态轧制制备工艺，包括有配料、熔炼、铸造、均热、锯切、铣面、预热、热轧，步骤如下：(1)配料：按质量百分比为Mg：2.5-7.5％，Si：≤0.45％，Fe：≤0.5％，Cu：≤0.25％，Mn：0.1-1.2％，Cr：≤0.3％，Zn：≤0.9％，Ti：≤0.2％，Zr：≤0.25％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素的量配料；(2)熔炼、铸造：熔炼温度为720-780℃，熔炼4-15h，熔炼后进入保温炉精炼，保温温度为700-740℃，保温时间1.5-10h，铸造温度685-730℃，得到铸锭，铸锭厚度为300-700mm；(3)均热：铸锭进行双级均匀热处理，第一级升温速率为40-80℃/h，升温至400-480℃，保温1-8h，第二级升温速率为20-60℃/h，升温至470-550℃，保温5-25h，然后冷却至室温；(4)锯切、铣面：将铸锭进行锯切和铣面；(5)预热、热轧：将加工后的铸锭进行预热，预热温度为420-545℃，时间为1～25h；进行热轧，当Mg含量大于等于2.5％、小于3.0％时，终轧温度为250-290℃；当Mg含量大于等于3.0％、小于4.0％时，终轧温度为240-280℃；当Mg大于等于4.0％、小于4.7％时，终轧温度为235-275℃；当Mg含量大于等于4.7％、小于5.3％时，终轧温度为230-260℃；当Mg含量大于等于5.3％、小于5.9％时，终轧温度为220-255℃；当Mg含量大于等于5.9％、小于6.3时，终轧温度为215-250℃；当Mg含量大于等于6.3％、小于7.5％，终轧温度为210-250℃；热轧后板材冷却得到成品。进一步地，步骤(2)中，在熔炼铸造过程中，对铝合金熔体进行多级除气处理；选取30ppi-40ppi的过滤板对铝熔体进行过滤。进一步地，步骤(5)中，热轧采用多道次轧制，最终道次轧制压下率为10％-35％。进一步地，步骤(5)中，热轧后板材厚度为4-200mm。进一步地，步骤(2)中，熔炼温度为725-745℃，熔炼5-7h，保温炉温度为715-725℃，保温时间3.5-4.5h，铸造温度690-720℃。进一步地，步骤(3)中，双级均匀热处理中，第一级升温速率为50-60℃/h，升温至420-460℃，保温2-6h，第二级升温速率为30-50℃/h，升温至480-520℃，保温8-18h。进一步地，步骤(4)中，锯切工艺为：铸锭头部锯切250-500mm，尾部150-400mm，铣面工艺为：单面铣面量为7.5mm-20mm。进一步地，步骤(5)中，预热温度为460-480℃，时间为8-10h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术无需冷轧，对厚度限制小，也无需拉伸加工强化，生产的板材宽度更宽，从而可以简化生产工艺，节约生产成本，提高生产效率；2、本专利技术通过热轧直接控制轧制后板材性能，通过热轧轧制，根据合金成分，控制热轧终轧温度及压下率，得到相对应合金加工硬化状态的性能和组织，实现相应状态轧制，通过实现板材为热轧组织，生产工艺更加简洁、高效，板材厚度最大、宽度更宽，且能够改善耐腐蚀性能，提高焊接后热影响区的性能；3、本专利技术调整、优化了材料组分，采用双级均匀热处理方式，优化了熔炼、铸造、均热、锯切、铣面、预热、热轧的参数，获得了力学性能良好、耐腐蚀性能良好的高镁铝合金板材。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种高镁铝合金状态轧制制备工艺，包括有配料、熔炼、铸造、均热、锯切、铣面、预热、热轧等步骤，具体如下：(1)配料：按质量百分比为Mg：2.5-7.5％，Si：≤0.45％，Fe：≤0.5％，Cu：≤0.25％，Mn：0.1-1.2％，Cr：≤0.3％，Zn：≤0.9％，Ti：≤0.2％，Zr：≤0.25％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素的量配料；(2)熔炼、铸造：熔炼温度为720-780℃，熔炼4-15h，熔炼后将铝液放入保温炉中精炼，保温温度为700-740℃，保温时间1.5-10h，铸造温度685-730℃，得到铸锭，铸锭厚度为300-700mm；其中，在熔炼铸造过程中，通过对铝合金熔体进行多级除气处理，显著降低铝熔体中的含气量，以减少铝合金铸锭中的气孔、疏松等铸造缺陷；选取30ppi-40ppi的过滤板，除去铝熔体中的氧化物、非金属夹杂物和其他有害金属杂质，以减少铸锭中夹渣等铸造缺陷；铸造采用半连续铸造生产工艺；(3)均热：铸锭进行双级均匀热处理，第一级升温速率为40-80℃/h，升温至400-480℃，保温1-8h，以回熔第二相Al3Mg2进入铝基体，防止Al3Mg2相高温下烧损或过烧，第二级升温速率为20-60℃/h，升温至470-550℃，保温5-25h，以去除铸锭内应力，降低铸锭中各合金元素的偏析，部分溶解铸锭中的高温杂质难熔相，均热后冷却至室温；(4)锯切、铣面：将铸锭进行锯切和铣面；锯切工艺为：铸锭头部锯切250-500mm，尾部150-400mm，铣面工艺为：单面铣面量为7.5mm-20mm；(5)预热、热轧：将加工后的铸锭进行预热，预热温度为420-545℃，时间为1～25h；进行热轧，当Mg含量大于等于2.5％、小于3.0％时，终轧温度为250-290℃；当Mg含量大于等于3.0％、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高镁铝合金状态轧制制备工艺，包括有配料、熔炼、铸造、均热、锯切、铣面、预热、热轧，其特征在于，步骤如下：（1）配料：按质量百分比为Mg：2.5‑7.5%，Si：≤0.45%，Fe：≤0.5%，Cu：≤0.25%，Mn：0.1‑1.2%，Cr：≤0.3%，Zn：≤0.9%，Ti：≤0.2%，Zr：≤0.25%，其他为Al和一些不可避免的杂质元素的量配料；（2）熔炼、铸造：熔炼温度为720‑780℃，熔炼4‑15h，熔炼后进入保温炉精炼，保温温度为700‑740℃，保温时间1.5‑10h，铸造温度685‑730℃，得到铸锭，铸锭厚度为300‑700mm；（3）均热：铸锭进行双级均匀热处理，第一级升温速率为40‑80℃/h，升温至400‑480℃，保温1‑8h，第二级升温速率为20‑60℃/h ，升温至470‑550℃，保温5‑25h，然后冷却至室温；（4）锯切、铣面：将铸锭进行锯切和铣面；（5）预热、热轧：将加工后的铸锭进行预热，预热温度为420‑545℃，时间为1~25h；进行热轧，当Mg含量大于等于2.5%、小于3.0%时，终轧温度为250‑290℃；当Mg含量大于等于3.0%、小于4.0%时，终轧温度为240‑280℃；当Mg大于等于4.0%、小于4.7%时，终轧温度为235‑275℃；当Mg含量大于等于4.7%、小于5.3%时，终轧温度为230‑260℃；当Mg含量大于等于5.3%、小于5.9%时，终轧温度为220‑255℃；当Mg含量大于等于5.9%、小于6.3时，终轧温度为215‑250℃；当Mg含量大于等于6.3%、小于7.5%，终轧温度为210‑250℃；热轧后板材冷却得到成品。...

【技术特征摘要】
1.一种高镁铝合金状态轧制制备工艺，包括有配料、熔炼、铸造、均热、锯切、铣面、预热、热轧，其特征在于，步骤如下：（1）配料：按质量百分比为Mg：2.5-7.5%，Si：≤0.45%，Fe：≤0.5%，Cu：≤0.25%，Mn：0.1-1.2%，Cr：≤0.3%，Zn：≤0.9%，Ti：≤0.2%，Zr：≤0.25%，其他为Al和一些不可避免的杂质元素的量配料；（2）熔炼、铸造：熔炼温度为720-780℃，熔炼4-15h，熔炼后进入保温炉精炼，保温温度为700-740℃，保温时间1.5-10h，铸造温度685-730℃，得到铸锭，铸锭厚度为300-700mm；（3）均热：铸锭进行双级均匀热处理，第一级升温速率为40-80℃/h，升温至400-480℃，保温1-8h，第二级升温速率为20-60℃/h，升温至470-550℃，保温5-25h，然后冷却至室温；（4）锯切、铣面：将铸锭进行锯切和铣面；（5）预热、热轧：将加工后的铸锭进行预热，预热温度为420-545℃，时间为1~25h；进行热轧，当Mg含量大于等于2.5%、小于3.0%时，终轧温度为250-290℃；当Mg含量大于等于3.0%、小于4.0%时，终轧温度为240-280℃；当Mg大于等于4.0%、小于4.7%时，终轧温度为235-275℃；当Mg含量大于等于4.7%、小于5.3%时，终轧温度为230-260℃；当Mg含量大于等于5.3%、小于5.9%时，终轧温度为220-255℃；当Mg含量大于等于5.9%、小...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵启忠，何建贤，杨鸿驰，莫灼强，肖刚，张新明，
申请(专利权)人：广西南南铝加工有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45