[发明专利]一种用于含钪铝合金板材的稳定化处理工艺

说明书

本发明制备了一种用于含钪铝合金板材的稳定化处理工艺，包括以下步骤：步骤1，按照5R60铝合金的原料成分进行配料，得到混合原料；步骤2，将混合原料进行熔炼和浇铸处理后，得到扁铸锭；步骤3，利用5R60板材大辊径比热轧‑冷轧工艺进行板材轧制，获得含钪5R60冷轧板材；步骤4，根据应用环境不同，选择不同的多级稳定化处理方法进行稳定化热处理。本发明中，防破片和防爆轰侵彻应用环境的不同导致冲击过程变形量、吸能特性以及应变率不同，基于侵彻机理不同，针对性的进行多级稳定化处理。5R60板材经过多级稳定化处理最终实现既提高抗晶间腐蚀性能，又保证恰当的力学性能以满足防破片和防爆轰侵彻需求。

技术领域

本发明涉及铝合金处理领域，具体涉及一种用于含钪铝合金板材的稳定化处理工艺。

背景技术

随着战场环境日益复杂，特种军事装备需要具备快速反应全域部署特性，这对装备轻量化高机动性提出更高要求。另外特种装备的全方位防护需求越来越凸显，既要针对各种枪弹又要针对地雷等爆炸物等武器的威胁。将特种军事装备车体、地盘作为应用对象且具有更低密度的具有防破片和防爆轰侵彻功能的5R60铝合金板材应运而生。5R60铝合金板材是由中国兵器科学研究内蒙金属材料研究所与河南万达铝业有限公司最新研制的具有自主知识产权的5XXX系铝合金材料，目前被广泛应用于各个铝制车辆车体、塔体舰船等装备制造。针对5XXX铝合金在室温下长期服役时，将沿晶界析出连续的β相，造成严重的晶间腐蚀和应力腐蚀问题，现有研究中通过对冷轧板进行稳定化处理（低温退火处理），实现β相在晶粒内均匀分布，无分布于晶界处的连续网状结构，最终提升板材抗晶间腐蚀性能。然而，稳定化处理势必造成板材力学性能降低，这就增大了处于防破片和防爆轰侵彻的高速冲击工况下的板材的失效风险。因此，设计一种既提高抗晶间腐蚀性能，又保证力学性能以满足防破片和防爆轰侵彻需求的5R60铝合金板材稳定化处理工艺的需求迫在眉睫。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种保证合金强度且具有优异耐长期腐蚀性能，防破片和防爆轰侵彻特性优异的含钪5R60多级稳定化处理工艺。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种用于含钪铝合金板材的稳定化处理工艺，包括以下步骤：

步骤1，按照5R60铝合金的原料成分进行配料，得到混合原料；

步骤2，将混合原料进行熔炼和浇铸处理后，得到扁铸锭；

步骤3，利用5R60板材大辊径比热轧-冷轧工艺进行板材轧制，获得含钪5R60冷轧板材；

步骤4，根据防破片与防爆轰侵彻的应用环境不同，选择不同的多级稳定化处理方法对步骤3所得到的含钪5R60冷轧板进行稳定化热处理。

优选地，所述步骤1中，5R60铝合金的原料成分按照质量百分比计算，包括：

Mg：5.3～6.5wt%，Mn：0.60～1.20wt%，Zn：0.5～1.1wt%，Zr：0.03～0.18wt%，Sc：0.02～0.13wt%，Ti：0.02～0.06wt%，Cu≤0.15wt%，Fe≤0.25wt%，Si≤0.20wt%，其余为Al和不可避免的杂质，单个杂质含量≤0.05wt%，杂质合计≤0.15wt%。

优选地，所述步骤2中，熔炼温度为680℃～740℃，且在达到720℃后，保温静置30~50min。

优选地，所述步骤2中，浇铸温度是670℃～690℃。

优选地，所述步骤3中，含钪5R60冷轧板材的厚度为5～40mm。

优选地，所述步骤3中，大辊径比热轧-冷轧工艺包括：

S1.将扁铸锭进行再结晶退火处理，温度250~400℃，时间30~150min，得到预处理板材；