一种铝合金带材及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种铝合金带材及其制造方法。本发明专利技术的铝合金带材的制造方法，包括如下步骤：1)对铸锭进行均热处理；2)对经均热处理的铸锭进行热轧；3)对经热轧的铸锭进行冷轧和退火；其中，所述铸锭的组成为：Si：≤0.10wt％，Fe：≤0.2wt％，Mn：0.18‑0.25wt％，Mg：5.0‑6.5wt％，余量为Al及不可避免的杂质。利用本发明专利技术制造方法制造的铝合金带材抗拉强度和屈服强度高，综合性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金带材及其制造方法
本专利技术涉及一种铝合金，具体涉及一种铝合金带材及其制造方法。
技术介绍
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。5系铝合金的主要合金元素为Mg，随着Mg含量的增加，铝合金材料的强度提高，但塑性随之降低，且加工工艺性能随之变差，从而使得后续加工相对困难。因此，5系铝合金通常将Mg含量控制在5.0％以下。5182合金是一种具有代表性的5系铝合金，其组成为：Si：0.10wt％，Fe：0.2wt％，Mn：0.3wt％，Mg：4.8wt％，余量为Al及不可避免的杂质。5182H32合金的制造方法通常为：按设定成分进行铝合金熔体处理后，铸造成合金铸锭；将铸锭依次进行均热、加热、热轧，制成6.5mm左右厚度的热轧卷材；将热轧卷材冷轧至2.0mm左右后，退火，并冷轧至0.6mm；上述5182H32合金的抗拉强度为317MPa，屈服强度为234MPa，延伸率9％。现有的铝合金中Mg含量通常为5％以下，尽管加工相对容易，但在相同延伸率下，抗拉强度和屈服强度相对较低，无法满足高强度使用需要。因此，亟待开发一种综合性能良好的铝合金材料。
技术实现思路
本专利技术提供一种铝合金带材及其制造方法，利用该制造方法制备的铝合金带材抗拉强度和屈服强度高，综合性能优异。本专利技术提供一种铝合金带材的制造方法，包括如下步骤：1)对铸锭进行均热处理；2)对经均热处理的铸锭进行热轧；3)对经热轧的铸锭进行冷轧和退火；其中，所述铸锭的组成为：Si：≤0.10wt％，Fe：≤0.2wt％，Mn：0.18-0.25wt％，Mg：5.0-6.5wt％，余量为Al及不可避免的杂质。在本专利技术中，用于制造铝合金带材的铸锭的Mg含量设置在5.0％以上，同时Mn含量控制在0.18-0.25wt％，利用该铸锭制造铝合金带材能够克服铝合金材料中随着Mg含量增加而带来的塑性降低以及加工工艺性能变差等问题，改善了高镁含量时铝合金材料的加工性能。在本专利技术中，铝合金带材指的是长宽比较大的成卷供应的带状铝合金材料；对铝合金带材的宽度和厚度不作严格限制，可以为本领域的常规尺寸。在本专利技术的铸锭中，所述杂质的总含量≤0.15wt％；此外，所述杂质中每种杂质的含量≤0.05wt％。本专利技术对所述杂质的具体成分不作严格限制，例如可以为Cu、Cr、Zn等。在本专利技术中，Mg是铝合金带材的主要强化元素，其含量范围为：5.0wt％＜Mg≤6.5wt％；进一步为5.2-5.9wt％；更进一步为5.4-5.8wt％；优选为5.6-5.7wt％。在本专利技术中，将Mn含量控制在0.18-0.25wt％，能够克服因Mg含量在5.0wt％以上时带来的塑性和加工性问题；进一步地，Mn的含量范围可以为0.20-0.25％。进一步地，Si的含量范围可以为0.08-0.1wt％；Fe的含量范围可以为0.1-0.15wt％。优选地，本专利技术的铸锭的组成为：Si：0.08-0.1wt％，Fe：0.1-0.15wt％，Mn：0.20-0.25wt％，Mg：5.4-5.8wt％，余量为Al及不可避免的杂质。该组成范围有利于使制造的铝合金带材综合性能更加优异。在本专利技术中，可以采用常规方法制造所述铸锭；例如，可以将工业纯铝锭熔化后，加入纯镁锭、铝锰中间合金、铝铁中间合金、铝硅中间合金，熔融净化、除气后进行熔铸制得。其中，熔铸的条件可以为：铸锭尺寸：560mm*1420mm*5200mm；成分按要求成分控制配料；精炼温度735-750℃；铸造速度40-50mm/min，水流量200-220m3/h，铸造温度665-690℃。特别是，在制造铸锭时应当控制晶粒度；具体地，可以控制晶粒度≤2级。在本专利技术中，均热处理用于使铝合金带材中的各元素充分溶解、扩散，从而分布均匀；具体地，均热的条件可以为：均热温度440-500℃，均热时间56-64h。该均热条件有利于β相均匀析出。在一实施方式中，均热制度具体可以为：炉气定温500℃，料温470℃时，改定温480℃，保温60h。进一步地，在热轧之前对铸锭进行加热。加热条件可以为：加热温度430-490℃，加热时间5-7h。具体地，可在下述条件下进行加热：炉气定温500℃，测金属温度达到460℃，炉气改定温480℃，保温6h，金属出炉温度450-480℃。在本专利技术中，热轧的条件可以为：开轧温度450-480℃，终轧温度＞300℃；此外，热轧成品厚度可以控制在6.0±0.3mm。上述热轧条件有利于提高上述铝合金带材的加工性能。进一步地，步骤3)包括：对经热轧的铸锭依次进行第一冷轧、第一退火、第二冷轧、第二退火、第三冷轧。本专利技术的制造方法采用两次退火处理制造铝合金带材，从而改善了合金材料在冷状态下的加工性能，并减少了裂纹和断带的机率。进一步地，在所述第三冷轧后还包括第三退火(即成品附加热处理)；第三退火可以为低温退火。第三退火处理使得铝合金带材的强度、塑形得到良好匹配，其能改善和稳定铝合金带材的性能，同时改善铝合金带材的抗腐蚀能力，消除了冷轧过程中铝合金带材所产生的内应力。具体地，第一冷轧可将经上述热轧形成的热轧卷材冷轧至3.0mm左右。第一退火可为保温退火，条件可以为：退火温度300-360℃，退火时间1.5-2.5h；具体地，第一退火制度可以为：定温220℃，保持4h，改定温450℃，金属温度310℃，改定温350℃，金属330℃保持2h。第一退火有利于改善材料的加工性能。第二冷轧可将经上述第一退火处理形成的冷轧卷材冷轧至0.65-0.80mm。第二退火的条件可以为：退火温度300-360℃，退火时间1.5-2.5h。第二退火有利于控制成品的性能。第三冷轧可将经上述第二退火处理形成的冷轧卷材冷轧至目标厚度，例如0.5-0.6mm。第三退火的条件可以为：退火温度120-180℃，退火时间7.5-8.5h。本专利技术还提供一种铝合金带材，按照上述任一所述的制造方法制得。具体地，铝合金带材的组成为：Si：≤0.10wt％，Fe：≤0.2wt％，Mn：0.18-0.25wt％，Mg：5.0-6.5wt％，余量为Al及不可避免的杂质。进一步地，铝合金带材中杂质的总含量≤0.15wt％；此外，所述杂质中每种杂质的含量≤0.05wt％。对所述杂质的具体成分不作严格限制，例如可以为Cu、Cr、Zn等。在上述铝合金带材中，Mg的含量范围为：5.0wt％＜Mg≤6.5wt％；进一步为5.2-5.9wt％；更进一步为5.4-5.8wt％；优选为5.6-5.7wt％。Mn的含量范围可以为0.20-0.25％；Si的含量范围可以为0.08-0.1wt％；Fe的含量范围可以为0.1-0.15wt％。优选地，铝合金带材的组成为：Si：0.08-0.1wt％，Fe：0.1-0.15wt％，Mn：0.20-0.25wt％，Mg：5.4-5.8wt％，余量为Al及不可避免的杂质。该组成范围的铝合金带材综合性能更为优异。此外，上述铝合金带材的抗拉强度≥360MPa；屈服强度≥280MPa；延伸率≥8％；硬度≥110。本专利技术的实施，至少具有以下优势：1、本专利技术的制造方法将铸锭中的Mn含量控制在适宜范围，从而克服了铝合金材料在Mg含量为5.0wt％以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金带材的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对铸锭进行均热处理；2)对经均热处理的铸锭进行热轧；3)对经热轧的铸锭进行冷轧和退火；其中，所述铸锭的组成为：Si：≤0.10wt％，Fe：≤0.2wt％，Mn：0.18‑0.25wt％，Mg：5.0‑6.5wt％，余量为Al及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金带材的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对铸锭进行均热处理；2)对经均热处理的铸锭进行热轧；3)对经热轧的铸锭进行冷轧和退火；其中，所述铸锭的组成为：Si：≤0.10wt％，Fe：≤0.2wt％，Mn：0.18-0.25wt％，Mg：5.0-6.5wt％，余量为Al及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述杂质的总含量≤0.15wt％。3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，所述杂质中每种杂质的含量≤0.05wt％。4.根据权利要求1至3任一所述的制造方法，其特征在于，所述热轧的开轧温度为450-480℃，终轧温度＞300℃。5.根据权利要求1至4任一所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周礼泉，崔昊，段纯滨，孙林生，
申请(专利权)人：中电科技武汉电子信息发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42