一种船舶用5系合金板材的制备方法技术

一种船舶用5系合金板材的制备方法，本发明专利技术涉及5系合金板材的制备方法领域。本发明专利技术要解决现有5083合金板材耐腐蚀性能较弱，强度不足以应用在造船业中，而提供一种船舶用5系合金板材的制备方法。方法：一、称取原料，熔炼，二、铸造；三、铣削，锯切；四、热处理；五、热轧；六、剪切；七、退火；八、冷作；九、矫直；十、稳定化退火；十一、拉伸；十二、精密锯切。本发明专利技术工艺稳定，制得的板材力学性能、抗剥落腐蚀、抗晶间腐蚀性能均大幅度高出标准要求，产品质量稳定。本发明专利技术制备5系合金板材用于船舶制造。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶用5系合金板材的制备方法
本专利技术涉及5系合金板材的制备方法领域。
技术介绍
5083合金板材是一种防锈铝合金，不可热处理强化。该合金具有较高强度、良好的抗腐蚀性、抗疲劳与可焊接性，被广泛用于船舶、舰艇、汽车、飞机板焊接件、地铁轻轨、需严格防火的压力容器，如电视塔，钻探设备，运输设备，导弹零件等。目前市面常见的5083产品的供货状态为HII2、H111和O态等，而这些产品耐腐蚀性能较弱，强度不足以应用在造船业中，因此，需要对5083合金板材进行改良，以获得满足相关技术标准的5083合金板材。
技术实现思路
本专利技术要解决现有5083合金板材耐腐蚀性能较弱，强度不足以应用在造船业中，而提供一种船舶用5系合金板材的制备方法。一种船舶用5系合金板材的制备方法，具体按以下步骤进行：一、按照质量百分含量为：Si≤0.40％、Fe≤0.4％、Cu≤0.10％、Mn：0.14～1.0％、Mg：4.0～4.9％、Cr：0.05～0.25％、Zn≤0.25％、Ti≤0.15％、杂质元素总含量≤0.15％和余量A，分别称取原料：电解铜、铝锭、镁锭、锌锭、铝钛中间合金、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铬中间合金和铝锰中间合金，将称取的原料放入反射炉或中频感应炉中，在温度为700℃～740℃条件下熔炼5h～7h，得到铝合金熔液；单个杂质元素百分含量≤0.05％；二、采用半连续水冷铸造法将步骤一得到的铝合金熔液铸造成铸锭；铸造工艺为：控制铸造温度为700℃～740℃，铸造速度为45mm/min～60mm/min，液位高度为40mm～60mm，水流量为100m2/h～140m2/h；三、将步骤二中获得的铸锭表面进行铣削，铸锭铣面量为5mm～40mm，然后锯切；四、将步骤三中处理后的铸锭放入加热炉中进行加热，设定加热温度为540℃～560℃，加热时间为6h～7h；然后改定加热温度为480℃～490℃，加热时间为3h～4h，控制出炉温度为450℃～480℃，加热处理后出炉；五、将步骤四处理后的铸锭进行热轧，设定轧制温度为445℃～475℃，轧制速度为1.2m/s～2.0m/s，铸锭出炉后，轧制，轧制时保留20％～40％的厚度余量，获得铝合金长板；六、将步骤五得到的铝合金长板进行定尺剪切，得到毛料板材；七、将步骤六得到的毛料板材进行中间退火处理，定温350℃～370℃，保温6小时，然后改定温315℃～325℃，保温5小时；八、将步骤七处理后的毛料板材进行冷作；九、将步骤八冷作后的毛料板材进行矫直处理；十、将步骤九矫直后的毛料板材进行稳定化退火，设定稳定化退火温度为230℃～250℃，保温2～6小时；十一、将步骤十稳定化退火后的毛料板材进行拉伸，控制给定拉伸变形量≤1.5％；十二、将步骤十一拉伸后的毛料板材进行精密锯切，制得所述一种船舶用5系合金板材。步骤九矫直后板材横向不平度应小于等于4mm/m，纵向不平度应小于等于2mm/m；步骤十制度下，β相在晶界和晶内呈弥散分布，合金具有较高耐蚀性，实际检测结果抗剥落腐蚀达到PA级，抗晶间腐蚀为3.0mg/cm2，满足相关技术标准。本专利技术用于制备尺寸为8mm～15mm的5083-H116状态板材。本专利技术的有益效果是：一、本专利技术确定了8mm～15mm之间5083-H116状态板材的生产工艺流程、板材预留的冷作量、板材的稳定化退火工艺。二、本专利技术所制得的5083-H116状态合金，以成品8mm厚的板材检测结果为例，与国标GB/T3880.1-2012及其引用标准中的力学性能进行对比，抗拉强度高出标准约30MPa～35MPa，屈服强度高出标准约25MPa～30MPa，延伸率高出标准10％～12％，抗剥落腐蚀为PA级，满足标准要求的PC级。与外标ASTMB209M-2014及其引用标准中的力学性能进行对比，抗拉强度高出标准约30MPa～35MPa，但未超出标准上限的385MPa，屈服强度高出标准约25MPa～30MPa，延伸率高出标准10％～12％，抗剥落腐蚀为PA级，满足标准要求的PB级，抗晶间腐蚀实测值为3.0mg/cm2，满足标准中给定的15mg/cm2。力学性能、完全符合标准要求，并且经矫直及拉伸工序后，所制得的板片平整度也可以得到保证，可以应用到实际生产中。本专利技术工艺稳定，采用本专利技术制得的5083-H116状态板材可广泛适用于船舶及腐蚀性严重的环境，板材的力学性能、抗剥落腐蚀、抗晶间腐蚀性能均大幅度高出标准要求，产品质量稳定。本专利技术制备5系合金板材用于船舶制造。具体实施方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。具体实施方式一：本实施方式一种船舶用5系合金板材的制备方法，具体按以下步骤进行：一、按照质量百分含量为：Si≤0.40％、Fe≤0.4％、Cu≤0.10％、Mn：0.14～1.0％、Mg：4.0～4.9％、Cr：0.05～0.25％、Zn≤0.25％、Ti≤0.15％、杂质元素总含量≤0.15％和余量Al，分别称取原料：电解铜、铝锭、镁锭、锌锭、铝钛中间合金、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铬中间合金和铝锰中间合金，将称取的原料放入反射炉或中频感应炉中，在温度为700℃～740℃条件下熔炼5h～7h，得到铝合金熔液；单个杂质元素百分含量≤0.05％；二、采用半连续水冷铸造法将步骤一得到的铝合金熔液铸造成铸锭；铸造工艺为：控制铸造温度为700℃～740℃，铸造速度为45mm/min～60mm/min，液位高度为40mm～60mm，水流量为100m2/h～140m2/h；三、将步骤二中获得的铸锭表面进行铣削，铸锭铣面量为5mm～40mm，然后锯切；四、将步骤三中处理后的铸锭放入加热炉中进行加热，设定加热温度为540℃～560℃，加热时间为6h～7h；然后改定加热温度为480℃～490℃，加热时间为3h～4h，控制出炉温度为450℃～480℃，加热处理后出炉；五、将步骤四处理后的铸锭进行热轧，设定轧制温度为445℃～475℃，轧制速度为1.2m/s～2.0m/s，铸锭出炉后，轧制，轧制时保留20％～40％的厚度余量，获得铝合金长板；六、将步骤五得到的铝合金长板进行定尺剪切，得到毛料板材；七、将步骤六得到的毛料板材进行中间退火处理，定温350℃～370℃，保温6小时，然后改定温315℃～325℃，保温5小时；八、将步骤七处理后的毛料板材进行冷作；九、将步骤八冷作后的毛料板材进行矫直处理；十、将步骤九矫直后的毛料板材进行稳定化退火，设定稳定化退火温度为230℃～250℃，保温2～6小时；十一、将步骤十稳定化退火后的毛料板材进行拉伸，控制给定拉伸变形量≤1.5％；十二、将步骤十一拉伸后的毛料板材进行精密锯切，制得所述一种船舶用5系合金板材。具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶用5系合金板材的制备方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：/n一、按照质量百分含量为：Si≤0.40％、Fe≤0.4％、Cu≤0.10％、Mn：0.14～1.0％、Mg：4.0～4.9％、Cr：0.05～0.25％、Zn≤0.25％、Ti≤0.15％、杂质元素总含量≤0.15％和余量Al，分别称取原料：电解铜、铝锭、镁锭、锌锭、铝钛中间合金、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铬中间合金和铝锰中间合金，将称取的原料放入反射炉或中频感应炉中，在温度为700℃～740℃条件下熔炼5h～7h，得到铝合金熔液；/n单个杂质元素百分含量≤0.05％；/n二、采用半连续水冷铸造法将步骤一得到的铝合金熔液铸造成铸锭；/n铸造工艺为：控制铸造温度为700℃～740℃，铸造速度为45mm/min～60mm/min，液位高度为40mm～60mm，水流量为100m

【技术特征摘要】
1.一种船舶用5系合金板材的制备方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：
一、按照质量百分含量为：Si≤0.40％、Fe≤0.4％、Cu≤0.10％、Mn：0.14～1.0％、Mg：4.0～4.9％、Cr：0.05～0.25％、Zn≤0.25％、Ti≤0.15％、杂质元素总含量≤0.15％和余量Al，分别称取原料：电解铜、铝锭、镁锭、锌锭、铝钛中间合金、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铬中间合金和铝锰中间合金，将称取的原料放入反射炉或中频感应炉中，在温度为700℃～740℃条件下熔炼5h～7h，得到铝合金熔液；
单个杂质元素百分含量≤0.05％；
二、采用半连续水冷铸造法将步骤一得到的铝合金熔液铸造成铸锭；
铸造工艺为：控制铸造温度为700℃～740℃，铸造速度为45mm/min～60mm/min，液位高度为40mm～60mm，水流量为100m2/h～140m2/h；
三、将步骤二中获得的铸锭表面进行铣削，铸锭铣面量为5mm～40mm，然后锯切；
四、将步骤三中处理后的铸锭放入加热炉中进行加热，设定加热温度为540℃～560℃，加热时间为6h～7h；然后改定加热温度为480℃～490℃，加热时间为3h～4h，控制出炉温度为450℃～480℃，加热处理后出炉；
五、将步骤四处理后的铸锭进行热轧，设定轧制温度为445℃～475℃，轧制速度为1.2m/s～2.0m/s，铸锭出炉后，轧制，轧制时保留20％～40％的厚度余量，获得铝合金长板；
六、将步骤五得到的铝合金长板进行定尺剪切，得到毛料板材；
七、将步骤六得到的毛料板材进行中间退火处理，定温350℃～370℃，保温6小时，然后改定温315℃～325℃，保温5小时；
八、将步骤七处理后的毛料板材进行冷作；
九、将步骤八冷作后的毛料板材进行矫直处理；
十、将步骤九矫直后的毛料板材进行稳定化退火，设定稳定化退火温度为230℃～250℃，保温2～6小时；
十一、将步骤十稳定化退火后的毛料板材...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢潇涵，韩帅，臧家吉，姜鹏，徐晨光，张旭阳，侯兆敏，李俊林，陈龙，
申请(专利权)人：东北轻合金有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23