[发明专利]一种铝合金板材的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属及其制备领域，尤其涉及一种高强度抗腐蚀Al-Mg型合金，及由这种合金制得的板材产品。 

发明背景

    下文中，除非另有说明，合金的命名使用铝业协会（The Aluminum Association）的命名规则，热处理规范（temper designations）的命名根据欧洲标准NEN-EN515定义。对于合金以及优选合金中各元素的任何描述，除非另外说明，均按照质量百分比计。

为了降低动力用燃料和提高大型运输船的效益，降低大型运输船的重量已是一种必然趋势。高强度抗腐蚀5×××系列合金的开发将为此提供最佳选择。目前已有H321和H116状态的AA5083、AA5383及AA5059等合金在这个领域得到相当成功的应用。其中美国铝业协会1999年登记注册的AA5059合金在AA5083合金的基础上大幅提高了合金中Mg、Zn和Cu的含量，在保持延伸率基本不变的前提下，显著提高了合金的屈服强度和抗拉强度，同时保持合金的抗腐蚀性不低于AA5083合金。该合金以其优异的综合性能正逐步占据船舶材料领域的市场。 

上述三种合金的组成范围分别为：AA5083：Mg含量为4.0至4.9，Mn含量为0.4至1.0，Cr含量为0.05至0.25，Zn含量最高为0.25，Cu含量最高为0.1，Ti含量最高为0.15，Fe含量最高为0.4，Si含量最高为0.4；AA5383：Mg含量为4.0至5.2，Mn含量为0.7至1.0，Cr含量最高为0.25，Zn含量最高为0.4，Cu含量最高为0.2，Ti含量最高为0.15，Fe含量最高为0.25，Si含量最高为0.25，Zr含量最高为0.2；AA5059：Mg含量为5.0至6.0，Mn含量为0.6至1.2，Cr含量最高为0.3，Zn含量为0.4至0.9，Cu含量最高为0.4，Ti含量最高为0.2，Fe含量最高为0.5，Si含量最高为0.5，Zr含量为0.05至0.25。其中AA5059合金也公开在US-6695935-B1、US-6238495-B1、CN-101233252-A和CN-101631882-A专利中。根据US-6238495这些合金通过40%冷轧变形，随后对冷轧产品进行250℃/1小时的保温来达到H321状态。 

5xxx铝合金以其质量轻，力学性能以及抗腐蚀性能优异广泛应用于船舶材料。随着航海业以及旅游业的发展，对船体材料的强度要求越来越高，所以5xxx合金中所添加的主要固溶强化元素Mg量增多。固溶强化元素Mg由于在热处理过程中会在晶界以Al₃Mg₂的形式连续存在，大大降低合金的耐腐蚀性能降低了船体材料的寿命。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的5×××系铝合金材料，新型的Al-Mg合金保证Mg的固溶强化作用，显著提高了合金在冷作硬化状态下的强度，同时降低Al₃Mg₂在晶界的连续析出的能力，与标准AA5059合金相比，使之具有良好的力学性能和抗晶间腐蚀性，满足船舶工业的需要。 

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案。 

 一种铝合金，所述铝合金的质量百分比含量为，5.0～6.5%Mg，0.4～1.5%Zn，0～0.2%Cu，0.4～1.2%Mn，0～0.1%Cr，0～0.15%Ti，0.05～0.25%Zr，0～0.4%Fe，0～0.4%Si，其余为Al。 

所述铝合金的优选方案为，所述铝合金的优选质量百分比含量为，5.5～6.0%Mg，0.6～1.2%Zn，0.1～0.2%Cu，0.6～1.0%Mn，0～0.1%Cr，0～0.15%Ti，0.05～0.25%Zr，0～0.25%Fe，0～0.2%Si，其余为Al。 

 所述铝合金的优选方案为，所述铝合金中Zn的质量百分比含量为1～1.2%。 

 本发明还涉及上述铝合金板材的制备方法，首先将上述铝合金制备的铸锭进行预热或均匀化处理，再进行变形量为90~95%的热轧及退火处理后，再进行相应的冷轧及稳定化退火，最后进行预拉伸处理，得到铝合金板材，铝合金板材为H131状态或H321状态。