[发明专利]5XXX系高镁铝合金Ｏ态板材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金加工领域，具体涉及一种5XXX系高镁铝合金O态板材的制备方法。

背景技术

铝及铝合金材料由于具有密度小、比强度高、比刚度高、弹性好、抗冲击性能良好、耐腐蚀、耐磨、高导电、高导热、易表面着色、易加工、可回收再生等优良特性，广泛用于交通运输、船舶、包装容器、建筑装饰、航空航天、机械电器、电子通讯、石油化工等行业。尤其在航空航天工业中，由于铝材是首选的轻量化结构材料，因此用量非常大。

在传统材料中，虽然钢铁及高分子基复合材料在船舶、装甲、交通运输等领域中有大量的应用，但是高镁铝合金材料具有钢铁及高分子材料不具备的一系列综合性能，高比强度和耐蚀性、优良的加工成形性和焊接性、易回收及抗老化、低密度、无磁、低温环境性能好等特点使得铝合金在船舶制造上的应用越来越多，并且潜力巨大、前景广阔。因此在上述涉及的交通运输行业铝代钢是大势所趋。

5XXX系高镁铝合金O态板材的生产方法关键工艺为：热轧+退火工艺。其O态板材的典型生产工艺流程如下：配料熔炼精炼/除气/过滤铸造均匀化退火锯切头尾铣面预热热轧成品退火（横切开卷）锯切质检包装入库或发货。该工艺具有以下缺点：（1）增加了一次成品退火工艺，大大增加的生产成本；（2）退火时，铝合金板材在高温长时间进行热处理，使得铝合金板材表面发生部分氧化等，表面光亮度不均匀等，严重影响铝合金板材表面质量。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新的生产工艺来制备5XXX系高镁铝合金O态板，在保持高镁铝合金性能和组织稳定的情况下，可以减少生产工序、降低高镁铝合金的表面质量缺陷，对于厚度≥3mm铝合金板材，实现热轧直接生产产品，能大幅度提高产品成品率和生产效率。

本发明是这样实现的：

一种5XXX系高镁铝合金O态板材的制备方法,其特征在于：包括熔炼、精炼、铸造、均热、锯切及铣面、预热、热轧、横切开卷或切边、锯切和包装入库，步骤如下：

（1）熔炼：将铝锭投入熔炼炉中进行熔炼，将纯度达99.70%及以上的铝锭投入熔炼炉中进行熔炼，并加入铝镁中间合金、铝锰中间合金、铝钛硼丝、精炼剂和打渣剂；用电磁搅拌加速熔炼速度，并对铝液夹渣进行扒渣操作，扒渣后取样进行成分分析，使其合金成分达到要求；

（2）精炼：将铝液加热至720～760℃后转至保温炉内保温，并进行易烧损合金元素的添加，再进行炉内精炼；铝液转入保温炉后，开启电磁搅拌，并重新加热至720～760℃，精炼完成后停止电磁搅拌，然后静置；

（3）铸造：采用半连续铸造生产铝合金铸锭，铸锭厚度为300～700mm，宽度为1200～2670mm,平均铸造速度为60mm/min，采用对铝合金铸锭侧面喷水冷却至120℃后，然后空气自然冷却至室温；

（4）均热：将铝合金铸锭在400℃～540℃温度进行均热处理，均热时升温速度为50℃/h，达到均热温度后保温5～25小时，然后空气自然冷却至室温；

（5）锯切及铣面：将铝合金铸锭锯切成需求规格后，分别铝合金铸锭上下表面及侧面各铣掉10mm；

（6）预热:铝合金铸锭转移到预热炉中，在400-540℃温度进行预热，预热时间为2～25h；

（7）热轧:预热后直接将铝合金铸锭吊出转移到热轧机中进行热轧，轧制速度2-3m/s，热轧终轧温度≥350℃；

（8）横切开卷或切边:热轧得到的板材自然冷却后，卷材需进行开卷切边处理；厚度≥12mm的板材和横切后厚度＜12mm的板材再转到锯床按成品规格要求进行锯切；

（9）锯切:按照客户要求的成品规格进行锯切；

（10）包装入库:成品检验，合格后包装入库。

以上所述精炼后得到的铝合金O态板材的化学组分按重量百分比为Mg:3.50～6.80%、Mn：0.40～1.50%、Zn≤1.0%、Cu≤0.50%、Fe≤0.40%、Si≤0.40%、Cr≤0.30%、Zr≤0.25%、Ti≤0.25%，其它杂质元素单个含量≤0.05%、其它杂质元素总含量≤0.15%，余量为Al。

以上所述的精炼采用氯气和氩气混合气体精炼，氯气流量0.1-0.18m³/h，氯气压力为100-700Kpa，氩气流量2-8m³/h，氩气压力200-1000Kpa，精炼时间为20～50min。

以上所述热轧时，从预热炉将铝合金铸锭转移到热轧机之间的转移时间≤10min。

本发明的突出的实质性特点和显著的进步是：