[发明专利]5052铝合金的稳定化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金的处理方法，尤其涉及5052铝合金的稳定化处理方法，属于合金材料技术领域。

背景技术

目前5052铝合金的应用日趋广泛，用途涉及交通、运输、船舶、电子等行业，是一个发展前景较好的有色金属材料。5052铝合金主要为热轧方式或铸轧方式生产。但不论是热轧方式还是铸轧方式生产5052铝合金卷材或板材，都会面临最终产品性能的不稳定。这主要是因为对于热轧料，卷与卷之间由于受轧制速度、设备工况、操作者技能水平、产品质量等方面的影响，会导致各卷之间终轧温度的不同，不同的终轧温度会使卷材的再结晶组织有所区别，另外由于各卷之间还存在尺寸厚度的差异，铸轧卷主要为卷与卷之间存在尺寸厚度的差异，尺寸厚度的差异会引起变形加工率的差异。正是由于以上差异因素的影响，才使不论是热轧5052铝合金还是铸轧5052铝合金，在最终产品的性能上存在不稳定性。

中国专利申请(公开号：CN1804082A)涉及一种高强度5052铝合金，通过对5052铝合金的化学成分及含量在GB/T3190-1996范围之内进行优化调整，其中Mg：2.5-2.8％；Mn：0.05-0.10％；Cr：0.20-0.30％；Cu：0.05-0.10％；Zn≤0.05％；Si≤0.20％；Fe≤0.25％；稀土金属0.05-0.3％；其它元素：单个≤0.05％，合计≤0.15％，Al为余量。虽然使得该5052铝合金的最终性能指标达到：抗拉强度σb≥300MPa，屈服强度σs≥240MPa，延伸率≥10％。但是5052铝合金在室温下放置会发生时效软化，仅从化学成分及含量上调整，无法使最终产品获得稳定的力学性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有的5052铝合金所存在的缺陷，提供一种5052铝合金的稳定化处理方法，该方法可以使得最终产品具有稳定的力学性能。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种5052铝合金的稳定化处理方法，该方法包括以下步骤：

A、轧制：选择铝合金卷材或板材通过热轧或/和冷轧至厚度为1.0-3.0mm；

B、中间退火：将上述轧制后的铝合金卷材或板材在温度为520-580℃的条件下中间退火，保温时间为10-15小时；

C、冷轧：将上述中间退火后的铝合金卷材或板材通过冷变形加工率为20％-50％的冷轧后制得性能稳定的5052铝合金材料。

本发明的铝合金卷材或板材可以通过普通的热轧或铸轧制成，具体的工艺如下所示：先将铝锭加入坩埚电阻炉中，待铝锭熔化时，加入中间合金并搅拌；然后加入Mg和Zn，打渣、精炼；搅拌并静置，在铸铁模中浇注成型；将上述浇注成型的铝合金铸锭热轧、冷轧轧成铝合金卷材或板材。

本发明通过将5052铝合金卷材或板材轧制到某个特定的厚度1.0-3.0mm，在该特定厚度下进行适当的中间退火处理，使5052铝合金处于完全再结晶组织状态，变形应力消除，再通过冷变形加工率为20％-50％的冷轧轧制到所需的成品厚度，从而获得稳定的成品性能。本发明使在特定厚度1.0-3.0mm的5052铝合金产品发生完全再结晶，充分消除应力应变和晶粒组织上的差异，然后再通过合适的变形加工率冷轧，使5052铝合金达到所需的加工工艺性能，且保持性能稳定。

步骤A中通过将铝合金卷材或板材热轧或/和冷轧至厚度为1.0-3.0mm，使得铝合金大部分为再结晶组织，具有较低的强度和较高的塑性，步骤B中中间退火可以达到了完全再结晶的目的，形成再结晶等轴晶粒；步骤C中冷变形加工率为20％-50％可以获得力学稳定的抗拉强度、屈服强度和伸长率。

在上述的5052铝合金的稳定化处理方法中，步骤A中所述的铝合金卷材或板材的成分及其质量百分比为：Mg：2.4-2.6％；Mn：0.05-0.10％；Cr：0.18-0.25％；Cu：0.05-0.10％；Zn≤0.15％；Si≤0.20％；Fe≤0.35％；Ti：0.01-0.03％；其它元素：单个≤0.05％，合计≤0.15％；Al为余量。本发明中Mg含量作为主要强化元素，含镁质量百分含量控制在2.4～2.6％；Mn和Cr具有相似的作用，而Mn部分溶入基体，可以提高再结晶温度，改善抗腐蚀性能和减少焊接裂纹，为了阻止晶粒粗化，因此将Mn的含量控制在0.05～0.1％之间。Cr的加入对合金基体有强化作用，但会影响塑性，因此将其含量控制在0.18-0.25％之间。Cu可以提高合金的耐蚀性能，因此将Cu含量控制在0.05-0.10％。Ti可细化铸造组织；Fe和Si为主要杂质，应加以控制。