CN102899541B - 8.5mm厚5A06H14板材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
8.5mm厚5A06H14板材的制备方法，它涉及一种板材及其制备方法。本发明要解决现有方法生产的8.5mm厚5A06H14板材，合金铸锭强度不稳定、屈服强度和抗拉强度偏低及不平度大的问题。制备方法：一、配料；二、熔炼；三、铸造；四、均匀化退火；五、锯切、刨边和铣面；六、包铝；七、热轧；八、冷轧；九、预拉伸；十、锯切，得到8.5mm厚5A06H14板材。本发制备的8.5mm厚5A06H14板材屈服强度为373～420MPa、抗拉强度为285～330MPa、延伸率为8%～12%、不平度均小于8mm/m，同板差均小于0.25mm。本发明应用于5A06板材的工业化生产。
Description
技术领域
本发明适用于一种板材的制备方法。
背景技术
8.5mm厚5A06H14板材为Mg-Al-Si系合金，广泛应用于交通运输设备焊接件、需严格防火的压力容器（如液体罐车、冷藏车、冷藏集装箱）、制冷装置、电视塔、钻探设备、导弹零件、装甲等。现有的8.5mm厚5A06H14板材的生产，由于在熔铸过程中不控制合金铸锭成分配比，致使合金铸锭强度不稳定；不严格控制板材的热轧厚度、冷轧厚度，以及冷作条件，造成板材力学性能指标不稳定，屈服强度偏低，通常仅为160～250MPa；抗拉强度偏低，通常仅为315MPa；不对成品板材不进行预拉伸，致使板材不平度大于8mm/m。现有技术制备的8.5mm厚5A06H14板材难以满足现代工业的要求。
发明内容
本发明是为了解决现有方法制备的8.5mm厚5A06H14板材，合金铸锭强度不稳定、屈服强度偏低、抗拉强度偏低以及不平度大的问题，而提供8.5mm厚5A06H14板材的制备方法。
8.5mm厚5A06H14板材的各成分按质量百分比为Mn：0.50％～0.80％、Mg：6.4％～6.8%、Si：0.10%～0.40%、Fe：0.10%～0.40%、Cu：0.01%～0.10%、Zn：0.01%～0.20％、Be：0.0001%～0.005%、Ti：0.02%～0.10%、Al：余量的比例制成。
8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：
一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.5％～0.8％、Mg：6.4％～6.8%、Si：0.1%～0.4%、Fe：0.1%～0.4%、Cu：0.01%～0.1%、Zn：0.01%～0.2％、Be：0.0001%～0.005%、Ti：0.02%～0.10%和余量比例的Al，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；
二、将步骤一称取的金属加入到熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为700～750℃，熔炼时间为3～5h，得到合金熔液；
三、采用半连续铸造法，将步骤二得到的合金熔液在铸造温度为700～715℃、冷却水压力为0.08～0.15MPa、铸造速度为55～60mm/min的条件下进行铸造，得到合金铸锭；
四、将步骤三得到的合金铸锭放入均热炉中，加热至495～505℃并保持8～10h，然后降温至470～490℃并保持39～41h，进行均匀化退火处理；
五、将经步骤四处理的合金铸锭进行锯切、刨边和铣面；
六、将经步骤五处理的合金铸锭用航空汽油擦净上、下表面，再在合金铸锭的上、下面包上2.6～3.0mm厚的LB2铝板，得到包铝的合金铸锭；
七、将步骤六得到的包铝的合金铸锭加热至430～470℃后进行热轧，轧成厚度为9.6～9.8mm的5A06板材坯料，并将其剪切至长度为3250～5000mm，然后冷却至室温，得到5A06板材板坯；
八、将步骤七得到的5A06板材板坯放入冷轧机中，在冷作量为11%～13%的条件下进行冷轧，冷轧至厚度为8.4～8.6mm，得到5A06H14板材板坯；
九、采用拉伸机将步骤八得到的5A06H14板材板坯在拉伸量为0.1～1.5%的条件下进行拉伸；
十、将经步骤九处理的5A06H14板材板坯锯切至长度为3710～5710mm，得到8.5mm厚5A06H14板材。
本发明通过控制合金铸锭成分配比，保证了铸锭的强度稳定；通过对铸锭进行均匀化退火消除铸造应力，使铸锭组织均匀；严格控制板材热轧厚度、冷轧厚度以及冷作量，保证了板材的力学稳定性。通过该方法制备的8.5mm厚5A06H14板材的屈服强度达到373～420MPa，抗拉强度达到285～330MPa；对成品板材进行预拉伸，使板材薄厚均匀、表面光洁度好，不平度均小于8mm/m，同板差控制在0.25mm以内。
具体实施方式
本发明的技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式的8.5mm厚5A06H14板材的各成分按质量百分比由Mn：0.5％～0.8％、Mg：5.8％～6.8%、Si：0.1%～0.4%、Fe：0.1%～0.4%、Cu：0.01%～0.1%、Zn：0.01%～0.2％、Be：0.0001%～0.005%、Ti：0.02%～0.10%和余量比例的Al制成。
具体实施方式二：本实施方式的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：
一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.5％～0.8％、Mg：6.4％～6.8%、Si：0.1%～0.4%、Fe：0.1%～0.4%、Cu：0.01%～0.1%、Zn：0.01%～0.2％、Be：0.0001%～0.005%、Ti：0.02%～0.10%和余量比例的Al，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；
二、将步骤一称取的金属加入到熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为700～750℃，熔炼时间为3～5h，得到合金熔液；
三、采用半连续铸造法，将步骤二得到的合金熔液在铸造温度为700～715℃、冷却水压力为0.08～0.15MPa、铸造速度为55～60mm/min的条件下进行铸造，得到合金铸锭；
四、将步骤三得到的合金铸锭放入均热炉中，加热至495～505℃并保持8～10h，然后降温至470～490℃并保持39～41h，进行均匀化退火处理；
五、将经步骤四处理的合金铸锭进行锯切、刨边和铣面；
六、将经步骤五处理的合金铸锭用航空汽油擦净上、下表面，再在合金铸锭的上、下面包上2.6～3.0mm厚的LB2铝板，得到包铝的合金铸锭；
七、将步骤六得到的包铝的合金铸锭加热至430～470℃后进行热轧，轧成厚度为9.6～9.8mm的5A06板材坯料，并将其剪切至长度为3250～5000mm，然后冷却至室温，得到5A06板材板坯；
八、将步骤七得到的5A06板材板坯放入冷轧机中，在冷作量为11%～13%的条件下进行冷轧，冷轧至厚度为8.4～8.6mm，得到5A06H14板材板坯；
九、采用拉伸机将步骤八得到的5A06H14板材板坯在拉伸量为0.1～1.5%的条件下进行拉伸；
十、将经步骤九处理的5A06H14板材板坯锯切至长度为3710～5710mm，得到8.5mm厚5A06H14板材。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：步骤二中熔炼温度为740℃。其它步骤及参数与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三不同的是：步骤二中熔炼时间为4h。其它步骤及参数与具体实施方式二或三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四不同的是：步骤三得到合金铸锭的尺寸为255mm*1500mm*5500mm。其它步骤及参数与具体实施方式二至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式二至五不同的是：步骤四中合金铸锭均匀化退火的方法是：将合金铸锭加热至500℃并保持9h，然后再降温至480℃并保持40h。其它步骤及参数与具体实施方式二至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式二至六不同的是：步骤五中进行锯切后合金铸锭的长度为1200～1300mm。其它步骤及参数与具体实施方式二至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式二至七不同的是：步骤五中的刨边为沿锯切合金铸锭长度方向刨去厚度为5～10mm的铸造氧化皮。其它步骤及参数与具体实施方式二至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式二至八不同的是：步骤五中的铣面为将上、下表面各铣去厚度为10～15mm的铸造氧化皮，得到的合金铸锭的表面刀痕深度不超过0.1mm。其它步骤及参数与具体实施方式二至八之一相同。
通过以下试验验证本发明的有益效果：
试验一、本试验的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.5％、Mg：6.8%、Si：0.3%、Fe：0.2%、Cu：0.05%、Zn：0.1％、Be：0.0001%、Ti：0.08%和Al：91.9699%，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；二、将步骤一称取的金属加入到熔炼炉中进行熔炼，在740℃的温度下熔炼4h，得到合金熔液；三、采用半连续铸造法，将步骤二得到的合金熔液在铸造温度为710℃、冷却水压力为0.1MPa、铸造速度为58mm/min的条件下进行铸造，得到合金铸锭；四、将步骤三得到的合金铸锭放入均热炉中，加热至500℃并保持9h，然后降温至480℃并保持41h，进行均匀化退火处理；五、将经步骤四处理的合金铸锭进行锯切、刨边和铣面；六、将经步骤五处理的合金铸锭用航空汽油擦净上、下表面，再在合金铸锭的上、下面包上2.8mm厚的LB2铝板，得到包铝的合金铸锭；七、将步骤六得到的包铝的合金铸锭在加热炉中加热至450℃后进行热轧，轧成厚度为9.7mm的5A06板材坯料，并将其剪切至长度为4000mm，然后冷却至室温，得到5A06板材板坯；八、将步骤七得到的5A06板材板坯放入冷轧机中，在冷作量为12%的条件下进行冷轧，冷轧至厚度为8.5mm，得到5A06H14板材板坯；九、采用拉伸机将步骤八得到的5A06H14板材板坯在拉伸量为1.5%的条件下进行拉伸。十、将经步骤九处理的5A06H14板材板坯锯切至长度为5000mm，得到8.5mm厚5A06H14板材。
试验二、本试验的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.55％、Mg：6.75%、Si：0.3%、Fe：0.2%、Cu：0.05%、Zn：0.1％、Be：0.0001%、Ti：0.08%和和Al：91.9699%，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；步骤二至十与试验一相同。
试验三、本试验的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.6％、Mg：6.7%、Si：0.3%、Fe：0.2%、Cu：0.05%、Zn：0.1％、Be：0.0001%、Ti：0.08%和和Al：91.9699%，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；步骤二至十与试验一相同。
试验四、本试验的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.65％、Mg：6.65%、Si：0.3%、Fe：0.2%、Cu：0.05%、Zn：0.1％、Be：0.0001%、Ti：0.08%和和Al：91.9699%，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；步骤二至十与试验一相同。
试验五、本试验的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.7％、Mg：6.6%、Si：0.3%、Fe：0.2%、Cu：0.05%、Zn：0.1％、Be：0.0001%、Ti：0.08%和和Al：91.9699%，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；步骤二至十与试验一相同。
试验六、本试验的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.75％、Mg：6.55%、Si：0.3%、Fe：0.2%、Cu：0.05%、Zn：0.1％、Be：0.0001%、Ti：0.08%和和Al：91.9699%，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；步骤二至十与试验一相同。
试验七、本试验的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.8％、Mg：6.5%、Si：0.3%、Fe：0.2%、Cu：0.05%、Zn：0.1％、Be：0.0001%、Ti：0.08%和和Al：91.9699%，分别铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；步骤二至十与试验一相同。
试验八、本试验的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.7％、Mg：6.45%、Si：0.3%、Fe：0.2%、Cu：0.05%、Zn：0.1％、Be：0.0001%、Ti：0.08%和和Al：92.1199%，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；步骤二至十与试验一相同。
试验九、本试验的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.7％、Mg：6.4%、Si：0.3%、Fe：0.2%、Cu：0.05%、Zn：0.1％、Be：0.0001%、Ti：0.08%和和Al：92.1699%，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；步骤二至十与试验一相同。
对试验一至试验九得到的8.5mm厚5A06H14板材进行屈服度、抗拉强度、延伸率、不平度以及同板差指标测试，测试结果如下：屈服强度为373～420MPa、抗拉强度为285～330MPa、延伸率为8%～12%、不平度均小于8mm/m，同板差均小于0.25mm。
Claims (8)
1.8.5mm厚5A06H14板材的制备方法，其特征在于8.5mm厚5A06H14板材的制备方法按以下步骤进行：
一、按8.5mm厚5A06H14板材中元素百分比为Mn：0.5％～0.8％、Mg：6.4％～6.8%、Si：0.1%～0.4%、Fe：0.1%～0.4%、Cu：0.01%～0.1%、Zn：0.01%～0.2％、Be：0.0001%～0.005%、Ti：0.02%～0.10%和余量比例的Al，分别称取铝锰中间合金、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锌中间合金、铝铍中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭；
二、将步骤一称取的金属加入到熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为700～750℃，熔炼时间为3～5h，得到合金熔液；
三、采用半连续铸造法，将步骤二得到的合金熔液在铸造温度为700～715℃、冷却水压力为0.08～0.15MPa、铸造速度为55～60mm/min的条件下进行铸造，得到合金铸锭；
四、将步骤三得到的合金铸锭放入均热炉中，加热至495～505℃并保持8～10h，然后降温至470～490℃并保持39～41h，进行均匀化退火处理；
五、将经步骤四处理的合金铸锭进行锯切、刨边和铣面；
六、将经步骤五处理的合金铸锭用航空汽油擦净上、下表面，再在合金铸锭的上、下面包上2.6～3.0mm厚的LB2铝板，得到包铝的合金铸锭；
七、将步骤六得到的包铝的合金铸锭加热至430～470℃后进行热轧，轧成厚度为9.6～9.8mm的5A06板材坯料，并将其剪切至长度为3250～5000mm，然后冷却至室温，得到5A06板材板坯；
八、将步骤七得到的5A06板材板坯放入冷轧机中，在冷作量为11%～13%的条件下进行冷轧，冷轧至厚度为8.4～8.6mm，得到5A06H14板材板坯；
九、采用拉伸机将步骤八得到的5A06H14板材板坯在拉伸量为0.1～1.5%的条件下进行拉伸；
十、将经步骤九处理的5A06H14板材板坯锯切至长度为3710～5710mm，得到8.5mm厚5A06H14板材。
2.根据权利要求1所述的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法，其特征在于步骤二中熔炼温度为740℃。
3.根据权利要求1所述的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法，其特征在于步骤二中熔炼时间为4h。
4.根据权利要求1所述的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法，其特征在于步骤三得到合金铸锭的尺寸为255mm*1500mm*5500mm。
5.根据权利要求1所述的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法，其特征在于步骤四中合金铸锭均匀化退火的方法是：将合金铸锭加热至500℃并保持9h，然后再降温至480℃并保持40h。
6.根据权利要求1所述的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法，其特征在于步骤五中进行锯切后合金铸锭的长度为1200～1300mm。
7.根据权利要求1所述的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法，其特征在于步骤五中的刨边为沿锯切合金铸锭长度方向刨去厚度为5～10mm的铸造氧化皮。
8.根据权利要求1所述的8.5mm厚5A06H14板材的制备方法，其特征在于步骤五中的铣面为将上、下表面各铣去厚度为10～15mm的铸造氧化皮，得到的合金铸锭的表面刀痕深度不超过0.1mm。
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| CN104357690A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-18 | 广西南南铝加工有限公司 | 一种中强耐蚀高镁铝合金板材的制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102899541A (zh) | 2013-01-30 |
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