一种铝镁合金板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种铝镁合金板材及其制备方法，所述铝镁合金板的组分及质量百分比为Si≤0.25％、Fe≤0.40％、Cu≤0.10％、Mg 2.25～2.35％、Mn≤0.10％、Cr 0.16～0.20％、Zn≤0.10％、Ti≤0.40％、余量为Al。所述的制备方法主要包括熔铸、热轧、冷轧、精整。与相关技术相比，该方法制得的成品板材具有优异的综合机械性能，抗拉强度可达190～200MPa，屈服强度高达108‑115MPa，延伸率可达34％，塑性应变比r值可达0.9以上，深拉冲压性能优良；且该铝镁合金板材可应用于光伏逆变器外壳，解决传统钢板不耐腐蚀、密度大、重量重和加工困难问题。

【技术实现步骤摘要】
一种铝镁合金板材及其制备方法
本专利技术涉及一种铝及铝合金带材的制备领域，尤其是涉及一种铝镁合金板材的制备方法。
技术介绍
随着科学技术的进步，因铝镁合金具有抗蚀性好、导热性能和强度尤为突出等优点，因此铝镁合金材料逐渐替代传统的钢材料，成为新能源、交通运输和航天航空工业等领域的新宠。相关技术的铝镁合金板材的制备方法中，通常包括熔炼、铸造、均匀化、轧制和退火等步骤，但在熔炼时对Mg和Cr含量的控制不够精确，导致铸锭内部组织存在缺陷，由于均匀化、轧制及热处理工艺等匹配问题，铝镁合金材料的塑性应变比r值较低和深拉冲压性能下降。其次铝板屈强比(即屈服强度与抗拉强度的比值)及晶粒尺寸不合理导致的表面“橘皮纹”为行业技术难题，严重影响外观质量，而且会导致冲压起皱不良，不满足产品使用要求。因此，有必要提供一种新的铝镁合金板材的制备方法以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种深拉冲压性能优良的铝镁合金板材及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术提供一种铝镁合金板材的制备方法，所述铝镁合金板材的制备方法包括以下步骤：步骤S1、按如下组分及质量百分比：Si≤0.25％、Fe≤0.40％、Cu≤0.10％、Mg2.25～2.35％、Mn≤0.10％、Cr0.16～0.20％、Zn≤0.10％、Ti≤0.40％、余量为Al；熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭；具体包括：步骤S11、选用元素Si、Fe、Cu、Mn、Zn、Al含量符合上述质量百分比的铝锭作为熔体并熔炼成铝液，熔炼铝液温度不超过750℃，熔体温度达到730℃～750℃后，按上述质量百分比加入元素Mg和Cr；步骤S12、将铝液进行电磁搅拌使其化学成分均匀，再使用扒渣车进行扒渣；步骤S13、将铝液转入保温炉中进行精炼，精炼采用氯气，精炼时间为30～40分钟；步骤S14、精炼完成后再一次进行扒渣，再静置30～40分钟；步骤S15、铝液依次先经过除气箱除气，所述除气箱内的氢含量小于0.15mL/100gAl，其中，除气箱除气全程按上述Ti元素的质量百分比在线加入钛丝AlTi5B1A进行晶粒细化；再经过过滤箱，所述过滤箱采用60PPi陶瓷过滤板和深床过滤组合过滤结构；最后铝液通过结晶器进行铸造得到所述铸锭，其中，铸造速度为40～50mm/min，铸造冷却水流量为200～280L/min；步骤S2、采用热轧工序将所述铸锭制成7.67mm厚的热轧坯料：步骤S21、对所述铸锭铣削，大面铣削10mm每面，将冷隔铣削干净；步骤S22、将铣面之后的所述铸锭进行均匀化处理，确定均匀化工艺温度为525±5℃，保温10小时，并采用单级均匀化制度；再保温2小时后出炉轧制，其中，该保温2小时时段中，所述铸锭温度为480±5℃；步骤S23、将均匀化处理之后的所述铸锭经热连轧机进行轧制，其中热轧粗轧轧制23道次，粗轧后中间坯厚度为34mm，再进行精轧3机架轧制得到厚度为7.67mm的热轧坯料，其中终轧温度为340℃～350℃；步骤S3、对所述热轧坯料进行冷轧，得到厚度为2.0mm的铝镁合金成品铝卷；步骤S31、对所述热轧坯料进行冷轧，经3道次轧制最终得到厚度为2.0mm的铝卷带材，其中，轧制速度保持在500～600m/min，冷轧工艺加入的润滑轧制油中加入酸脂系添加剂；步骤S32、将所述铝卷带材依次经过碱液清洗以去除轧制油、铝粉及轧辊脱落的铁粉；步骤S33、将清洗后的所述铝卷带材进行完全再结晶退火处理得到厚度为2.0mm的所述铝镁合金成品铝卷，退火工艺采用惰性气体进行保护，炉内氧含量小于或等于1000ppm，退火温度为340±5℃并保温4～6h；S4、将所述铝镁合金成品铝卷经横切剪板得到2.0mm厚的所述铝镁合金板材。优选的，所述步骤S11中配制元素Mg采用Mg锭、配制元素Cr采用熔剂型合金。优选的，所述步骤S13中，精炼时铝液气泡高度小于或等于20cm，且精炼采用“之”字形，离线测渣含量为0.024mm2/Kg。优选的，所述步骤S15中，所述铸造冷却水碱度小于100ppm。优选的，所述步骤S23的精轧3机架轧制形成7.67mm的所述热轧坯料需依次经过轧制道次为34mm、20mm、12mm、7.67mm。优选的，所述步骤S23中，制得的所述热轧坯料放置于耐高温毛毡上进行冷却。优选的，所述步骤S31中，在冷轧时，形成最终厚度2.0mm的所述铝卷带材需经过轧制道次依次为7.67mm、4.8mm、3.0mm、2.0mm；所述酸脂系添加剂主要由进口月桂酸和磷酸脂极压抗磨剂组成，且总加入量为轧制油总重量的120～150ppm。优选的，所述步骤S31中，冷轧时，所述冷轧的总变形量在73％～75％之间。优选的，所述步骤S31中，冷轧变形后得到的所述铝卷带材的组织呈纤维状；所述步骤S33中，经完全再结晶退火后得到的所述铝镁合金成品铝卷的晶粒呈轴状，且晶粒尺寸在30～45μm之间，屈强比在54.0％～60.5％之间。优选的，所述铝镁合金板材由权利要求1-9任意一项所述铝镁合金板材的制备方法制成，所述铝镁合金板材用于光伏逆变器外壳。与现有技术相比，本专利技术的铝镁合金板材的制备方法通过化学成分的设计，尤其是Mg及Cr含量的控制，得到内部组织优良的铸锭；通过单级均匀化制度以及终轧温度设计、冷轧冷变形总量以及完全再结晶退火工艺设计等，得到具有优异综合机械性能的铝镁合金板，抗拉强度可达190-200MPa，屈服强度高达108-115MPa，延伸率可达34％，塑性应变比r值可达0.9以上，深拉冲压性能优良；通过屈强比(即屈服强度与抗拉强度的比值)控制在54.0-60.5％之间，晶粒尺寸在30-45μm之间，可得到表面细腻的铝板，无“橘皮纹”表面质量不良缺陷，冲压后不起皱。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1为本专利技术铝镁合金板材制备方法的流程框图。【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，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请结合图1，本专利技术提供一种铝镁合金板材的制备方法，该方法具体包括以下步骤：步骤S1、按如下组分及质量百分比：Si≤0.25％、Fe≤0.40％、Cu≤0.10％、Mg2.25～2.35％、Mn≤0.10％、Cr0.16～0.20％、Zn≤0.10％、Ti≤0.40％、余量为Al；熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭。其中，本专利技术Mg元素的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝镁合金板材的制备方法，其特征在于，所述铝镁合金板材的制备方法包括以下步骤：/n步骤S1、按如下组分及质量百分比：Si≤0.25％、Fe≤0.40％、Cu≤0.10％、Mg 2.25～2.35％、Mn≤0.10％、Cr 0.16～0.20％、Zn≤0.10％、Ti≤0.40％、余量为Al；熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭；具体包括：/n步骤S11、选用元素Si、Fe、Cu、Mn、Zn、Al含量符合上述质量百分比的铝锭作为熔体并熔炼成铝液，熔炼铝液温度不超过750℃，熔体温度达到730℃～750℃后，按上述质量百分比加入元素Mg和Cr；/n步骤S12、将铝液进行电磁搅拌使其化学成分均匀，再使用扒渣车进行扒渣；/n步骤S13、将铝液转入保温炉中进行精炼，精炼采用氯气，精炼时间为30～40分钟；/n步骤S14、精炼完成后再一次进行扒渣，再静置30～40分钟；/n步骤S15、铝液依次先经过除气箱除气，所述除气箱内的氢含量小于0.15mL/100gAl，其中，除气箱除气全程按上述Ti元素的质量百分比在线加入钛丝AlTi5B1A进行晶粒细化；再经过过滤箱，所述过滤箱采用60PPi陶瓷过滤板和深床过滤组合过滤结构；最后铝液通过结晶器进行铸造得到所述铸锭，其中，铸造速度为40～50mm/min，铸造冷却水流量为200～280L/min；/n步骤S2、采用热轧工序将所述铸锭制成7.67mm厚的热轧坯料：/n步骤S21、对所述铸锭铣削，大面铣削10mm每面，将冷隔铣削干净；/n步骤S22、将铣面之后的所述铸锭进行均匀化处理，确定均匀化工艺温度为525±5℃，保温10小时，并采用单级均匀化制度；再保温2小时后出炉轧制，其中，该保温2小时时段中，所述铸锭温度为480±5℃；/n步骤S23、将均匀化处理之后的所述铸锭经热连轧机进行轧制，其中热轧粗轧轧制23道次，粗轧后中间坯厚度为34mm，再进行精轧3机架轧制得到厚度为7.67mm的热轧坯料，其中终轧温度为340℃～350℃；/n步骤S3、对所述热轧坯料进行冷轧，得到厚度为2.0mm的铝镁合金成品铝卷；/n步骤S31、对所述热轧坯料进行冷轧，经3道次轧制最终得到厚度为2.0mm的铝卷带材，其中，轧制速度保持在500～600m/min，冷轧工艺加入的润滑轧制油中加入酸脂系添加剂；/n步骤S32、将所述铝卷带材依次经过碱液清洗以去除轧制油、铝粉及轧辊脱落的铁粉；/n步骤S33、将清洗后的所述铝卷带材进行完全再结晶退火处理得到厚度为2.0mm的所述铝镁合金成品铝卷，退火工艺采用惰性气体进行保护，炉内氧含量小于或等于1000ppm，退火温度为340±5℃并保温4～6h；/nS4、将所述铝镁合金成品铝卷经横切剪板得到2.0mm厚的所述铝镁合金板材。/n...

【技术特征摘要】
1.一种铝镁合金板材的制备方法，其特征在于，所述铝镁合金板材的制备方法包括以下步骤：
步骤S1、按如下组分及质量百分比：Si≤0.25％、Fe≤0.40％、Cu≤0.10％、Mg2.25～2.35％、Mn≤0.10％、Cr0.16～0.20％、Zn≤0.10％、Ti≤0.40％、余量为Al；熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭；具体包括：
步骤S11、选用元素Si、Fe、Cu、Mn、Zn、Al含量符合上述质量百分比的铝锭作为熔体并熔炼成铝液，熔炼铝液温度不超过750℃，熔体温度达到730℃～750℃后，按上述质量百分比加入元素Mg和Cr；
步骤S12、将铝液进行电磁搅拌使其化学成分均匀，再使用扒渣车进行扒渣；
步骤S13、将铝液转入保温炉中进行精炼，精炼采用氯气，精炼时间为30～40分钟；
步骤S14、精炼完成后再一次进行扒渣，再静置30～40分钟；
步骤S15、铝液依次先经过除气箱除气，所述除气箱内的氢含量小于0.15mL/100gAl，其中，除气箱除气全程按上述Ti元素的质量百分比在线加入钛丝AlTi5B1A进行晶粒细化；再经过过滤箱，所述过滤箱采用60PPi陶瓷过滤板和深床过滤组合过滤结构；最后铝液通过结晶器进行铸造得到所述铸锭，其中，铸造速度为40～50mm/min，铸造冷却水流量为200～280L/min；
步骤S2、采用热轧工序将所述铸锭制成7.67mm厚的热轧坯料：
步骤S21、对所述铸锭铣削，大面铣削10mm每面，将冷隔铣削干净；
步骤S22、将铣面之后的所述铸锭进行均匀化处理，确定均匀化工艺温度为525±5℃，保温10小时，并采用单级均匀化制度；再保温2小时后出炉轧制，其中，该保温2小时时段中，所述铸锭温度为480±5℃；
步骤S23、将均匀化处理之后的所述铸锭经热连轧机进行轧制，其中热轧粗轧轧制23道次，粗轧后中间坯厚度为34mm，再进行精轧3机架轧制得到厚度为7.67mm的热轧坯料，其中终轧温度为340℃～350℃；
步骤S3、对所述热轧坯料进行冷轧，得到厚度为2.0mm的铝镁合金成品铝卷；
步骤S31、对所述热轧坯料进行冷轧，经3道次轧制最终得到厚度为2.0mm的铝卷带材，其中，轧制速度保持在500～600m/min，冷轧工艺加入的润滑轧制油中加入酸脂系添加剂；
步骤S32、将所述铝卷带材依次经过碱液清洗以去除轧制油、铝粉及轧辊脱落的铁粉；
步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤波楷，章国华，李汉文，陈祚启，陈登斌，陈培显，曹城，杨洪辉，
申请(专利权)人：浙江永杰铝业有限公司，永杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33