CN109402421A - 一种铝合金中厚板的稳定制造方法 - Google Patents

一种铝合金中厚板的稳定制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109402421A
CN109402421A CN201811302108.0A CN201811302108A CN109402421A CN 109402421 A CN109402421 A CN 109402421A CN 201811302108 A CN201811302108 A CN 201811302108A CN 109402421 A CN109402421 A CN 109402421A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
aluminium alloy
conditions
under
aluminum alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811302108.0A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋继明
蒋会阳
陈智斌
林建华
谢芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Hengjia New Mstar Technology Ltd
Original Assignee
Hunan Hengjia New Mstar Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Hengjia New Mstar Technology Ltd filed Critical Hunan Hengjia New Mstar Technology Ltd
Priority to CN201811302108.0A priority Critical patent/CN109402421A/zh
Publication of CN109402421A publication Critical patent/CN109402421A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铝合金中厚板的稳定制造方法，属于铝合金技术领域。所述的铝合金中厚板的稳定制造方法包括以下步骤：S1：制备铝合金熔液；S2：制成铝合金铸锭；S3：去应力处理；S4：铝合金锭锯切；S5：固溶处理；S6：多向锻造；S7：预拉伸；S8：时效处理，得成品。本发明通过采用合理的加工工艺，提高铝合金厚板的延伸率、抗拉强度和屈服强度等综合性能。

Description

一种铝合金中厚板的稳定制造方法
技术领域
本发明属于铝合金技术领域，具体涉及一种铝合金中厚板的稳定制造方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，因其密度低、强度比较高、接近或超过优质钢、塑性好，并且具有优良的导电性、导热性和抗蚀性等性能，可加工成各种型材，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面。
现有生产铝合金板材的生产方法的步骤如下：
1)淬火：将铝合金板材浸入的液态硝盐中进行加热，加热设定的时间后，将铝合金板材出炉并立即浸入水中进行冷却；
2)矫直：采用多辊矫直机对铝合金板材进行矫直，反复弯曲达到将铝合金板材矫平的目的；
3)时效处理：铝合金板材在设定的温度下保温设定的时间，使材料强度上升，达到强化效果；
4)锯切：锯切铝合金板材，得到铝合金板材成品。
现有的生产方法中，经过淬火后，铝合金板材内部存在较大的残余应力，矫直只能消除一部分，经过时效后，铝合金板材内部的残余应力仍然存在，且残余应力较大，锯切时导致残余应力分布发生变化，容易引起铝合金板材翘曲，最终使得铝合金板材的不平度较差。
中国专利文献“一种铝合金厚板的稳定制造方法(专利号：ZL201610694144.0)”公开了一种铝合金厚板的稳定制造方法，按照铝合金厚板中元素的质量百分含量为Si：≤0.5％、Fe：≤0.50％、Cu：0.5％‐1％、Mn：0.10％‐0.40％、Mg：2.6％‐3.7％、Cr：0.10％‐0.30％、Zn：4.3％‐5.2％、余量为Al的比例，称取并将铝硅中间合金、铝铁中间合金、电解铜、镁锰中间合金、纯锌锭、铝铬中间合金和铝锭加入到干燥的熔炼炉中，在温度为710℃‐750℃的条件下熔炼5h‐8h，得到铝合金熔液，再经过制备铝合金铸锭；将铝合金铸锭加热、均匀化退火处理，再加热，热轧，固溶，拉伸，时效，出炉等步骤制得到一种铝合金厚板。该发明制得的铝合金厚板具有杂质含量小的特点，但仍然存在着抗拉强度、屈服强度不强的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝合金中厚板的稳定制造方法，以解决在中国专利文献“一种铝合金厚板的稳定制造方法(专利号：ZL201610694144.0)”公开的基础上，如何优化组份、工艺等，提高铝合金厚板的抗拉强度、屈服强度等问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种铝合金中厚板的稳定制造方法，包括以下步骤：
S1：按照铝合金后板中元素的质量百分含量为Mg0.5％‐2.5％、Fe≤0.6％、Si≤0.6％、Ni≤0.3％、Cu0.6％‐2.8％、Mn0.2％‐0.3％、Zn3.5％‐6.5％、Cr≤0.4％、Ti≤0.3％、Ca0.3％‐0.4％、V<0.4％、Zr 0.1％‐0.3％，余量为Al，在温度为700‐750℃条件下熔炼6‐10h，得到铝合金熔液；
S2：对铝合金熔液进行除气、过滤处理后，将铝合金熔液在铸造温度为650℃‐750℃、铸造速度为40mm/min‐60mm/min、冷却水强度为0.15MPa‐0.17MPa、冷却水温度为10℃‐13℃的条件下制成铝合金铸锭；
S3：将铝合金铸锭在350℃‐450℃条件下保温8‐15h，进行去应力处理，然后放入加热炉中加热，在550℃‐600℃条件下保温5‐10h，再在450℃‐460℃条件下保温4‐6h，出炉；
S4：将去应力的铝合金锭切头去尾，锯切成厚度为6mm‐40mm的铝合金基板；
S5：将铝合金基板进行固溶处理，在455℃‐470℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至480℃‐490℃保温10‐15min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6‐8h；
S6：将步骤S5处理过的铝合金基板再次放入加热炉中加热至340℃‐360℃，保温20‐25min后进行多向锻造，然后再重新加热至340℃‐360℃，保温20‐25min；
S7：将步骤S6处理过的铝合金基板在温度为485℃‐490℃条件下进行盐浴加热，保温10‐20min，再进行水冷淬火，淬火后进行预拉伸，拉伸量为1％‐3％；
S8：将步骤S7处理过的铝合金基板放入时效炉，在110℃‐115℃条件下时效7‐8h，再升温至175℃‐180℃条件下时效15‐20h，出炉，得到一种铝合金中厚板。
优选地，步骤S1中按照铝合金后板中元素的质量百分含量为Mg1.5％‐2.0％、Fe≤0.4％、Si≤0.6％、Ni≤0.3％、Cu1.5％‐2.5％、Mn0.22％‐0.26％、Zn4.5％‐5.5％、Cr≤0.3％、Ti≤0.3％、Ca0.31％‐0.34％、V<0.3％、Zr 0.18％‐0.23％，余量为Al。
优选地，步骤S2中将铝合金熔液在铸造温度为690℃、铸造速度为50mm/min、冷却水强度为0.16MPa、冷却水温度为12℃的条件下制成铝合金铸锭。
优选地，步骤S3中将铝合金铸锭在380℃条件下保温13h，进行去应力处理，然后放入加热炉中加热，在580℃条件下保温8h，再在455℃条件下保温5h。
优选地，步骤S5中将铝合金基板进行固溶处理，在465℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至485℃保温12min。
优选地，步骤S6中铝合金基板再次放入加热炉中加热至350℃，保温24min后进行多向锻造，然后再重新加热至350℃，保温22min。
优选地，步骤S7中铝合金基板在温度为488℃条件下进行盐浴加热，保温15min。
优选地，步骤S8中铝合金基板放入时效炉，在112℃条件下时效8h，再升温至178℃条件下时效18h。
优选地，步骤S7中水冷淬火采用压力喷淬。
本发明具有以下有益效果：
(1)由实施例1-4和对比例5的数据可见，实施例1-4中铝合金厚板的延伸率、抗拉强度和屈服强度显著高于对比例5中铝合金厚板的延伸率、抗拉强度和屈服强度；同时由实施例1-3的数据可见，实施例4为最优实施例。
(2)由实施例4和对比例1-4的数据可见，步骤S5中以15℃/h的速度迅速升温至485℃保温12min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6h；步骤S6中铝合金基板再次放入加热炉中加热至350℃，保温24min后进行多向锻造，然后再重新加热至350℃，保温22min；步骤S7中铝合金基板在温度为488℃条件下进行盐浴加热，保温15min，再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸的操作步骤，在制备铝合金厚板的过程中协同提高了铝合金厚板的延伸率、抗拉强度和屈服强度；这是：
步骤S5中铝合金基板进行固溶处理，在465℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至485℃保温12min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6h的过程中，此固溶处理过程中铝合金的强度和硬度会升高，因为固溶铝合金中存在位错和溶质原子，两者周围均存在应力场，两种应力场相互交互阻碍位错运动，从而起到强化的作用；再将强化后的铝合金进行淬火处理，淬火后的铝合金置于400℃下保温，随着停放时间的延续，硬度和强度会进一步增强。步骤S6中铝合金基板再次放入加热炉中加热至350℃，保温24min后进行多向锻造，然后再重新加热至350℃，保温22min；在这一步骤中将铝合金进行多向锻造，使铝合金内部位错大量增加，密度增大，使得位错运动更难，即铝合金材料的变形阻力增大，强度增加；此处采用较低的温度进行锻造变形，是为了抑制动态再结晶，使铝合金中积累足够高的变形储能；锻造后继续加热保温，由于之前进行过淬火处理，铝合金固溶体分解更为均匀，强化相沿铝合金的亚晶界及亚晶内位错析出，因而使铝合金强度提高；另外，铝合金固溶体分解均匀，晶粒脆化以及晶界弯折使铝合金经高温形变热处理后塑性不会降低。步骤S7中铝合金基板在温度为488℃条件下进行盐浴加热，保温15min，再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸的过程中，将铝合金基板进行盐浴加热处理是为了使铝合金再结晶，得到细小的晶粒组织，晶粒的尺寸越小，屈服强度越好；采用压力喷淬可以破除淬火时工件表面的隔热气膜，使铝合金基板整体获得极高的冷却强度，不仅显著降低淬火残余应力，而且保证了铝合金内部的过饱和度，使厚板的最终组织与综合性能得到改善。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，现通过以下实施例加以说明，以下实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
以下实施例中，所述的铝合金中厚板的稳定制造方法，包括以下步骤：
S1：按照铝合金后板中元素的质量百分含量为Mg0.5％‐2.5％、Fe≤0.6％、Si≤0.6％、Ni≤0.3％、Cu0.6％‐2.8％、Mn0.2％‐0.3％、Zn3.5％‐6.5％、Cr≤0.4％、Ti≤0.3％、Ca0.3％‐0.4％、V<0.4％、Zr 0.1％‐0.3％，余量为Al，在温度为700‐750℃条件下熔炼6‐10h，得到铝合金熔液；
S2：对铝合金熔液进行除气、过滤处理后，将铝合金熔液在铸造温度为650℃‐750℃、铸造速度为40mm/min‐60mm/min、冷却水强度为0.15MPa‐0.17MPa、冷却水温度为10℃‐13℃的条件下制成铝合金铸锭；
S3：将铝合金铸锭在350℃‐450℃条件下保温8‐15h，进行去应力处理，然后放入加热炉中加热，在550℃‐600℃条件下保温5‐10h，再在450℃‐460℃条件下保温4‐6h，出炉；
S4：将去应力的铝合金锭切头去尾，锯切成厚度为6mm‐40mm的铝合金基板；
S5：将铝合金基板进行固溶处理，在455℃‐470℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至480℃‐490℃保温10‐15min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6‐8h；
S6：将步骤S5处理过的铝合金基板再次放入加热炉中加热至340℃‐360℃，保温20‐25min后进行多向锻造，然后再重新加热至340℃‐360℃，保温20‐25min；
S7：将步骤S6处理过的铝合金基板在温度为485℃‐490℃条件下进行盐浴加热，保温10‐20min，再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸，拉伸量为1％‐3％；
S8：将步骤S7处理过的铝合金基板放入时效炉，在110℃‐115℃条件下时效7‐8h，再升温至175℃‐180℃条件下时效15‐20h，出炉，得到一种铝合金中厚板。
优选地，步骤S1中按照铝合金后板中元素的质量百分含量为Mg1.5％‐2.0％、Fe≤0.4％、Si≤0.6％、Ni≤0.3％、Cu1.5％‐2.5％、Mn0.22％‐0.26％、Zn4.5％‐5.5％、Cr≤0.3％、Ti≤0.3％、Ca0.31％‐0.34％、V<0.3％、Zr 0.18％‐0.23％，余量为Al。
实施例1
一种铝合金中厚板的稳定制造方法，包括以下步骤：
S1：按照铝合金后板中元素的质量百分含量为Mg2.5％、Fe≤0.6％、Si≤0.6％、Ni≤0.3％、Cu2.8％、Mn0.26％、Zn6.5％、Cr≤0.4％、Ti≤0.3％、Ca0.34％、V<0.4％、Zr0.3％，余量为Al，在温度为700℃条件下熔炼6h，得到铝合金熔液；
S2：对铝合金熔液进行除气、过滤处理后，将铝合金熔液在铸造温度为650℃、铸造速度为60mm/min、冷却水强度为0.15MPa、冷却水温度为10℃的条件下制成铝合金铸锭；
S3：将铝合金铸锭在450℃条件下保温13h，进行去应力处理，然后放入加热炉中加热，在600℃条件下保温5h，再在455℃条件下保温4h，出炉；
S4：将去应力的铝合金锭切头去尾，锯切成厚度为6mm的铝合金基板；
S5：将铝合金基板进行固溶处理，在470℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至485℃保温12min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温8h；
S6：将步骤S5处理过的铝合金基板再次放入加热炉中加热至360℃，保温20‐25min后进行多向锻造，然后再重新加热至360℃，保温22min；
S7：将步骤S6处理过的铝合金基板在温度为490℃条件下进行盐浴加热，保温10min，再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸，拉伸量为1％；
S8：将步骤S7处理过的铝合金基板放入时效炉，在115℃条件下时效7h，再升温至178℃条件下时效20h，出炉，得到一种铝合金中厚板。
实施例2
一种铝合金中厚板的稳定制造方法，包括以下步骤：
S1：按照铝合金后板中元素的质量百分含量为Mg0.5％、Fe≤0.6％、Si≤0.6％、Ni≤0.3％、Cu0.6％、Mn0.3％、Zn3.5％、Cr≤0.4％、Ti≤0.3％、Ca0.4％、V<0.4％、Zr 0.1％，余量为Al，在温度为730℃条件下熔炼8h，得到铝合金熔液；
S2：对铝合金熔液进行除气、过滤处理后，将铝合金熔液在铸造温度为690℃、铸造速度为40mm/min、冷却水强度为0.16MPa、冷却水温度为12℃的条件下制成铝合金铸锭；
S3：将铝合金铸锭在350℃条件下保温15h，进行去应力处理，然后放入加热炉中加热，在550℃条件下保温8h，再在460℃条件下保温5h，出炉；
S4：将去应力的铝合金锭切头去尾，锯切成厚度为20mm的铝合金基板；
S5：将铝合金基板进行固溶处理，在455℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至490℃保温15min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6h；
S6：将步骤S5处理过的铝合金基板再次放入加热炉中加热至340℃，保温22min后进行多向锻造，然后再重新加热至340℃，保温25min；
S7：将步骤S6处理过的铝合金基板在温度为485℃条件下进行盐浴加热，保温15min，再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸，拉伸量为2％；
S8：将步骤S7处理过的铝合金基板放入时效炉，在110℃条件下时效8h，再升温至180℃条件下时效15h，出炉，得到一种铝合金中厚板。
实施例3
一种铝合金中厚板的稳定制造方法，包括以下步骤：
S1：按照铝合金后板中元素的质量百分含量为Mg2.0％、Fe≤0.6％、Si≤0.6％、Ni≤0.3％、Cu2.5％、Mn0.2％、Zn5.5％、Cr≤0.4％、Ti≤0.3％、Ca0.3％、V<0.4％、Zr0.23％，余量为Al，在温度为750℃条件下熔炼10h，得到铝合金熔液；
S2：对铝合金熔液进行除气、过滤处理后，将铝合金熔液在铸造温度为750℃、铸造速度为50mm/min、冷却水强度为0.17MPa、冷却水温度为13℃的条件下制成铝合金铸锭；
S3：将铝合金铸锭在380℃条件下保温8h，进行去应力处理，然后放入加热炉中加热，在580℃条件下保温10h，再在450℃条件下保温6h，出炉；
S4：将去应力的铝合金锭切头去尾，锯切成厚度为40mm的铝合金基板；
S5：将铝合金基板进行固溶处理，在465℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至480℃保温10min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温7h；
S6：将步骤S5处理过的铝合金基板再次放入加热炉中加热至350℃，保温20‐25min后进行多向锻造，然后再重新加热至350℃，保温20min；
S7：将步骤S6处理过的铝合金基板在温度为488℃条件下进行盐浴加热，保温20min，再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸，拉伸量为3％；
S8：将步骤S7处理过的铝合金基板放入时效炉，在112℃条件下时效8h，再升温至175℃条件下时效18h，出炉，得到一种铝合金中厚板。
实施例4
一种铝合金中厚板的稳定制造方法，包括以下步骤：
S1：按照铝合金后板中元素的质量百分含量为Mg1.5％、Fe≤0.4％、Si≤0.6％、Ni≤0.3％、Cu1.5％、Mn0.22％、Zn4.5％、Cr≤0.3％、Ti≤0.3％、Ca0.31％、V<0.3％、Zr0.18％，余量为Al，在温度为715℃条件下熔炼9h，得到铝合金熔液；
S2：对铝合金熔液进行除气、过滤处理后，将铝合金熔液在铸造温度为690℃、铸造速度为50mm/min、冷却水强度为0.16MPa、冷却水温度为12℃的条件下制成铝合金铸锭；
S3：将铝合金铸锭在380℃条件下保温13h，进行去应力处理，然后放入加热炉中加热，在580℃条件下保温8h，再在455℃条件下保温5h，出炉；
S4：将去应力的铝合金锭切头去尾，锯切成厚度为15mm的铝合金基板；
S5：将铝合金基板进行固溶处理，在465℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至485℃保温12min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6h；
S6：将步骤S5处理过的铝合金基板再次放入加热炉中加热至350℃，保温24min后进行多向锻造，然后再重新加热至350℃，保温22min；
S7：将步骤S6处理过的铝合金基板在温度为488℃条件下进行盐浴加热，保温15min，再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸，拉伸量为1％；
S8：将步骤S7处理过的铝合金基板放入时效炉，在112℃条件下时效8h，再升温至178℃条件下时效18h，出炉，得到一种铝合金中厚板。
对比例1
制备方法与实施例4相同，不同之处在于步骤S5中缺少以15℃/h的速度迅速升温至485℃保温12min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6h；步骤S6中缺少铝合金基板再次放入加热炉中加热至350℃，保温24min后进行多向锻造，然后再重新加热至350℃，保温22min；步骤S7中缺少铝合金基板在温度为488℃条件下进行盐浴加热，保温15min，再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸的步骤。
对比例2
制备方法与实施例4相同，不同之处在于步骤S5中缺少以15℃/h的速度迅速升温至485℃保温12min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6h。
对比例3
制备方法与实施例4相同，不同之处在于步骤S6中缺少铝合金基板再次放入加热炉中加热至350℃，保温24min后进行多向锻造，然后再重新加热至350℃，保温22min。
对比例4
制备方法与实施例4相同，不同之处在于步骤S7中缺少铝合金基板在温度为488℃条件下进行盐浴加热，保温15min再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸。
对比例5
按照中国专利文献“一种铝合金厚板的稳定制造方法(专利号：ZL201610694144.0)”中实验例1所述的方法制备铝合金厚板。
按照实施例1-4和对比例1-5所述方法制备铝合金厚板，对各组铝合金厚板的延伸率、抗拉强度和屈服强度进行检测，结果见下表所示：
组别 延伸率(％) 抗拉强度(MPa) 屈服强度(MPa)
实施例1 13.2 523 432
实施例2 13.0 524 429
实施例3 13.1 522 430
实施例4 13.4 524 433
对比例1 10.6 496 411
对比例2 12.5 518 425
对比例3 12.8 519 427
对比例4 12.3 520 428
对比例5 10 485 401
由上表可知：(1)由实施例1-4和对比例5的数据可见，实施例1-4中铝合金厚板的延伸率、抗拉强度和屈服强度显著高于对比例5中铝合金厚板的延伸率、抗拉强度和屈服强度；同时由实施例1-3的数据可见，实施例4为最优实施例。
(2)由实施例4和对比例1-4的数据可见，步骤S5中以15℃/h的速度迅速升温至485℃保温12min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6h；步骤S6中铝合金基板再次放入加热炉中加热至350℃，保温24min后进行多向锻造，然后再重新加热至350℃，保温22min；步骤S7中铝合金基板在温度为488℃条件下进行盐浴加热，保温15min，再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸的操作步骤，在制备铝合金厚板的过程中起到了协同作用，协同提高了铝合金厚板的延伸率、抗拉强度和屈服强度；这是：
步骤S5中铝合金基板进行固溶处理，在465℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至485℃保温12min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6h的过程中，此固溶处理过程中铝合金的强度和硬度会升高，因为固溶铝合金中存在位错和溶质原子，两者周围均存在应力场，两种应力场相互交互阻碍位错运动，从而起到强化的作用；再将强化后的铝合金进行淬火处理，淬火后的铝合金置于400℃下保温，随着停放时间的延续，硬度和强度会进一步增强。步骤S6中铝合金基板再次放入加热炉中加热至350℃，保温24min后进行多向锻造，然后再重新加热至350℃，保温22min；在这一步骤中将铝合金进行多向锻造，使铝合金内部位错大量增加，密度增大，使得位错运动更难，即铝合金材料的变形阻力增大，强度增加；此处采用较低的温度进行锻造变形，是为了抑制动态再结晶，使铝合金中积累足够高的变形储能；锻造后继续加热保温，由于之前进行过淬火处理，铝合金固溶体分解更为均匀，强化相沿铝合金的亚晶界及亚晶内位错析出，因而使铝合金强度提高；另外，铝合金固溶体分解均匀，晶粒脆化以及晶界弯折使铝合金经高温形变热处理后塑性不会降低。步骤S7中铝合金基板在温度为488℃条件下进行盐浴加热，保温15min，再进行压力喷淬，淬火后进行预拉伸的过程中，将铝合金基板进行盐浴加热处理是为了使铝合金再结晶，得到细小的晶粒组织，晶粒的尺寸越小，屈服强度越好；采用压力喷淬可以破除淬火时工件表面的隔热气膜，使铝合金基板整体获得极高的冷却强度，不仅显著降低淬火残余应力，而且保证了铝合金内部的过饱和度，使厚板的最终组织与综合性能得到改善。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种铝合金中厚板的稳定制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按照铝合金后板中元素的质量百分含量为Mg0.5％‐2.5％、Fe≤0.6％、Si≤0.6％、Ni≤0.3％、Cu0.6％‐2.8％、Mn0.2％‐0.3％、Zn3.5％‐6.5％、Cr≤0.4％、Ti≤0.3％、Ca0.3％‐0.4％、V<0.4％、Zr 0.1％‐0.3％，余量为Al，在温度为700‐750℃条件下熔炼6‐10h，得到铝合金熔液；
S2：对铝合金熔液进行除气、过滤处理后，将铝合金熔液在铸造温度为650℃‐750℃、铸造速度为40mm/min‐60mm/min、冷却水强度为0.15MPa‐0.17MPa、冷却水温度为10℃‐13℃的条件下制成铝合金铸锭；
S3：将铝合金铸锭在350℃‐450℃条件下保温8‐15h，进行去应力处理，然后放入加热炉中加热，在550℃‐600℃条件下保温5‐10h，再在450℃‐460℃条件下保温4‐6h，出炉；
S4：将去应力的铝合金锭切头去尾，锯切成厚度为6mm‐40mm的铝合金基板；
S5：将铝合金基板进行固溶处理，在455℃‐470℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至480℃‐490℃保温10‐15min，再进行水冷淬火，然后将铝合金基板在150℃下恒温保温6‐8h；
S6：将步骤S5处理过的铝合金基板再次放入加热炉中加热至340℃‐360℃，保温20‐25min后进行多向锻造，然后再重新加热至340℃‐360℃，保温20‐25min；
S7：将步骤S6处理过的铝合金基板在温度为485℃‐490℃条件下进行盐浴加热，保温10‐20min，再进行水冷淬火，淬火后进行预拉伸，拉伸量为1％‐3％；
S8：将步骤S7处理过的铝合金基板放入时效炉，在110℃‐115℃条件下时效7‐8h，再升温至175℃‐180℃条件下时效15‐20h，出炉，得到一种铝合金中厚板。
2.根据权利要求1所述的铝合金中厚板的稳定制造方法，其特征在于，步骤S1中按照铝合金后板中元素的质量百分含量为Mg1.5％‐2.0％、Fe≤0.4％、Si≤0.6％、Ni≤0.3％、Cu1.5％‐2.5％、Mn0.22％‐0.26％、Zn4.5％‐5.5％、Cr≤0.3％、Ti≤0.3％、Ca0.31％‐0.34％、V<0.3％、Zr 0.18％‐0.23％，余量为Al。
3.根据权利要求1所述的铝合金中厚板的稳定制造方法，其特征在于，步骤S2中将铝合金熔液在铸造温度为690℃、铸造速度为50mm/min、冷却水强度为0.16MPa、冷却水温度为12℃的条件下制成铝合金铸锭。
4.根据权利要求1所述的铝合金中厚板的稳定制造方法，其特征在于，步骤S3中将铝合金铸锭在380℃条件下保温13h，进行去应力处理，然后放入加热炉中加热，在580℃条件下保温8h，再在455℃条件下保温5h。
5.根据权利要求1所述的铝合金中厚板的稳定制造方法，其特征在于，步骤S5中将铝合金基板进行固溶处理，在465℃保温2h后，以15℃/h的速度迅速升温至485℃保温12min。
6.根据权利要求1所述的铝合金中厚板的稳定制造方法，其特征在于，步骤S6中铝合金基板再次放入加热炉中加热至350℃，保温24min后进行多向锻造，然后再重新加热至350℃，保温22min。
7.根据权利要求1所述的铝合金中厚板的稳定制造方法，其特征在于，步骤S7中铝合金基板在温度为488℃条件下进行盐浴加热，保温15min。
8.根据权利要求1所述的铝合金中厚板的稳定制造方法，其特征在于，步骤S8中铝合金基板放入时效炉，在112℃条件下时效8h，再升温至178℃条件下时效18h。
9.根据权利要求1所述的铝合金中厚板的稳定制造方法，其特征在于，步骤S7中水冷淬火采用压力喷淬。
CN201811302108.0A 2018-11-02 2018-11-02 一种铝合金中厚板的稳定制造方法 Pending CN109402421A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811302108.0A CN109402421A (zh) 2018-11-02 2018-11-02 一种铝合金中厚板的稳定制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811302108.0A CN109402421A (zh) 2018-11-02 2018-11-02 一种铝合金中厚板的稳定制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109402421A true CN109402421A (zh) 2019-03-01

Family

ID=65471159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811302108.0A Pending CN109402421A (zh) 2018-11-02 2018-11-02 一种铝合金中厚板的稳定制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109402421A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110952047A (zh) * 2019-11-28 2020-04-03 湖南恒佳新材料科技有限公司 一种高品质铝合金材料热处理工艺
CN111020323A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 湖南恒佳新材料科技有限公司 一种超高强度铝合金板材的轧制方法
CN112981288A (zh) * 2021-05-12 2021-06-18 中国航发北京航空材料研究院 一种铝合金铸锭的退火方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103602839A (zh) * 2013-10-14 2014-02-26 广西南南铝加工有限公司 一种铝合金中厚板的加工方法
CN106222458A (zh) * 2016-08-19 2016-12-14 东北轻合金有限责任公司 一种铝合金厚板的稳定制造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103602839A (zh) * 2013-10-14 2014-02-26 广西南南铝加工有限公司 一种铝合金中厚板的加工方法
CN106222458A (zh) * 2016-08-19 2016-12-14 东北轻合金有限责任公司 一种铝合金厚板的稳定制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会: "《中华人民共和国国家标准 变形铝及铝合金化学成分》", 17 June 2008 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110952047A (zh) * 2019-11-28 2020-04-03 湖南恒佳新材料科技有限公司 一种高品质铝合金材料热处理工艺
CN111020323A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 湖南恒佳新材料科技有限公司 一种超高强度铝合金板材的轧制方法
CN112981288A (zh) * 2021-05-12 2021-06-18 中国航发北京航空材料研究院 一种铝合金铸锭的退火方法
CN112981288B (zh) * 2021-05-12 2021-08-20 中国航发北京航空材料研究院 一种铝合金铸锭的退火方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106591650B (zh) 一种改善铝锂合金抗应力腐蚀性能的方法
CN108823472A (zh) 一种高强韧Al-Zn-Mg-Cu系铝合金及其热处理方法
CN107312986B (zh) 一种高强塑性混晶结构铝-镁合金的制备方法
CN106480384B (zh) 一种超高强度铝合金板材的轧制方法
CN112410691B (zh) 一种铝锂合金材料退火工艺
CN106191574B (zh) 一种6系铝合金及其预拉伸板材的制备工艺
WO2013135098A1 (zh) 一种薄带连铸700MPa级高强耐候钢制造方法
CN109402421A (zh) 一种铝合金中厚板的稳定制造方法
CN113215424A (zh) 一种高均匀性锡磷青铜带材制备工艺
CN108707793A (zh) 一种改善750MPa级超高强铝合金腐蚀性能的方法
CN111270114A (zh) 一种高强度7150铝合金中厚板的制备工艺
CN113718096B (zh) 一种高综合性能铝锂合金板材的制备工艺
CN110453121A (zh) 一种高光亮度的7xxx系铝合金板材及其制备方法
CN104451296A (zh) 一种2系铝合金的制备方法
CN110218921A (zh) 一种t4态2024铝合金薄板的加工方法
CN106435308A (zh) 一种高硬度耐腐蚀铝合金型材及其制备方法
CN110423966A (zh) 一种提高铝锂合金产品综合性能的制备工艺
JP7320513B2 (ja) インラインでＴｉ微量合金化熱間圧延高強度鋼の析出強化効果を向上させる生産方法
CN109082615A (zh) 一种5052铝合金的稳定化处理工艺
CN109722572A (zh) 一种输变电设备用高性能铝合金及其制备方法
CN106480385A (zh) 一种提高铝锂合金薄板强塑性固溶前处理方法及其热处理方法
GB2611411A (en) Ultrahigh-strength high-performance maraging stainless steel for medium-thickness plates and preparation method thereof
CN103255323A (zh) 一种Al-Mg-Zn-Cu合金及其制备方法
CN113308653B (zh) 一种基于喷射成形的铝锂合金热处理制备方法
JPH05501588A (ja) 冷間圧延特性を改良した板またはストリップ材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190301

RJ01 Rejection of invention patent application after publication