CN111690887A - 一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法，包括：将铝合金铸锭进行均匀化工艺处理，获得晶粒尺寸在100‑150μm的优质均热铸锭；对所述复合铸锭板进行热轧处理，得到热轧后的复合铸锭板；对所述热轧后的复合铸锭板进行冷轧处理，得到冷轧后的复合铸锭板；对所述冷轧后的复合铸锭板进行退火处理，得到铝薄板初品；对所述铝薄板进行固溶时效处理，得到铝薄板成品。本发明满足GBT 3246.1‑2012标准晶粒度等级都达到了1级，而且具有很好的耐腐蚀能力，能够更好的应用于航天航空领域。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金薄板制造技术领域，更为具体地，涉及一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法。
背景技术
航空用2系铝合金薄板具有优良的耐损伤容限及抗腐蚀性能等，主要作为飞机蒙皮、框架结构等材料。该合金常使用的状态主要有O态和T4态，对于航空用2系铝合金制备较为复杂的结构时，成型性能及表面质量的要求就越来越高，然而造成合金表面质量状态及成形性的影响因素与合金的晶粒尺寸及分布有很大的关系，合金退火态形成细小等轴的晶粒时，板材的成形性好，表面质量好，成品率大大提高。对于大变形量的板材一般选择先采用热轧至一定厚度，然后冷轧；由于轧制带来的形变储能较大，在退火过程中促进了晶粒的形核长大过程，在温度及时间的作用下导致晶粒长大，无法满足大型飞机零部件的成型要求。我国大飞机用2系铝合金蒙皮材料一直以来主要依靠进口，主要是因为无法解决大尺寸的成型工艺。
本发明提出了一种快速退火的工艺方法获得了一种2系铝合金退火细晶粒板材，保证了退火板材满足AMS-QQ-A-250/5力学性能要求，晶粒为等轴晶粒，晶粒度从三级提高到一级。
本发明涉及铝合金薄板热处理领域，涉及一种民机用2系铝合金退火细晶薄板的生产工艺。
2024铝合金是Al-Cu-Mg系中一种，是可热处理强化的硬铝合金，具有高强度、低比重、较好的耐热性及疲劳强度等优点，是一种综合性能优良的、典型的高强度结构铝合金，被广泛应用于制造飞机骨架、肋梁、隔框、蒙皮以及航天卫星等航天器上高循环载荷的关键结构件。
航空用2系铝合金复杂结构用薄板材料需要有良好的成型性及较高的表面质量，这就决定该薄板材料的晶粒度的需求是比较高的。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种2系铝合金薄板，以解决目前的制备T4或T42态2024铝合金制备过程中性能不均匀，包覆率偏低及容易出现裂纹，包覆层厚度不均匀以及板型控制困难等无法很好的满足AMS QQ-A-250/5 标准要求等问题。
本发明提供一种2系铝合金薄板的制备方法，包括：
将铝合金铸锭进行均匀化工艺处理，获得晶粒尺寸在100-150μm的优质均热铸锭；
对所述复合铸锭板进行热轧处理，得到热轧后的复合铸锭板；
对所述热轧后的复合铸锭板进行冷轧处理，得到冷轧后的复合铸锭板；
对所述冷轧后的复合铸锭板进行退火处理，得到铝薄板初品；
对所述铝薄板进行固溶时效处理，得到铝薄板成品。
此外，优选的方案是，
所述铝合金铸锭中包括如下元素：0＜Si元素＜0.08％，0＜Fe元素＜ 0.20％，Cu元素为4.4％-4.8％，Mg元素为1.3％-1.7％，Mn元素为0.4％-0.8％，
0＜Zn元素＜0.3％，0＜Ti元素＜0.1％，其他杂质元素中单个不超过 0.05％，其他杂质元素的总和不超过0.15％。
此外，优选的方案是，在将铝合金铸锭进行均匀化工艺处理，获得晶粒尺寸在100-150μm的优质均热铸锭前，还包括：
制备所述铝合金铸锭；其中，
制备所述铝合金铸锭，包括：
将原材料按照预设原材料配比加入容量炉中，在220℃±10℃下干燥40min ±5min，加入电解液，在740℃±10℃下熔炼，得到混合原料熔体；其中，
当所述铝合金薄板的原材料开始融化时，加入覆盖剂；
当所述铝合金薄板的原材料的60％-70％溶化后，开启电磁搅拌；
当所述铝合金薄板的原材料全部融化后，向融化的所述铝合金薄板的原材料中添加铝合金元素添加剂进行成分调整；
将所述混合原料熔体进行扒渣处理；
将扒渣处理后的混合原料熔体转移至保温炉中，在所述保温炉侧混合气体精炼40min±5min，当所述混合原料熔体温度达到705℃-710℃时，静置40min±5min后经在线过滤后，浇注成铝合金铸锭。
此外，优选的方案是，将铝合金铸锭进行均匀化工艺处理，获得晶粒尺寸在100-150μm的优质均热铸锭，包括：
对所述铝合金铸锭进行去应力处理；
将去应力处理后的所述铝合金铸锭置于炉中加热至400℃-500℃，保温 45h-50h，出炉后自然冷却。
此外，优选的方案是，对所述复合铸锭板进行热轧处理前，还包括：
对热轧后的复合铸锭板进行表面刷磨处理，去除表面的氧化层；
采用航空煤油和砂纸对所述优质均热铸锭进行清理打磨处理。
此外，优选的方案是，对所述复合铸锭板进行热轧处理，得到热轧后的复合铸锭板，包括：
将所述复合铸锭板推进步进式推进炉中加热至400℃-480℃，采用热粗轧，其中，热粗轧18-22道次，前两道次焊合轧制，压下量为2mm-3mm，轧制速度 0.3-0.4m/s，后16-20道次采用常规轧制模式，每道次压下量≤27mm，轧制速度≤2.5m/s，终轧温度为300℃-320℃，得到热轧后的复合铸锭板；
在对所述复合铸锭板进行热轧处理的过程中，
在第9道次开启时，刷辊内冷辅助润滑；
在第13道次时，全面开启乳液，提供充足润滑。
此外，优选的方案是，对所述热轧后的复合铸锭板进行冷轧处理，得到冷轧后的复合铸锭板，包括：
对所述热轧后的复合铸锭板进行2-4道次冷轧，控制加工率在50-75％得到冷轧后的复合铸锭板。
此外，优选的方案是，在对所述冷轧后的复合铸锭板进行退火处理，得到铝薄板的过程中，
将所述冷轧后的复合铸锭板在350℃-420℃下，保温10-50s；然后降温至 250℃-400℃，保温时间2h-6h，随后降温，降温速率为：≤20℃/h，温度降低至室温时，得到铝薄板初品。
此外，优选的方案是，在对所述铝薄板进行固溶时效处理，得到铝薄板成品的过程中，将退火处理后得到的铝薄板置于480℃-485℃，保温60min后淬火，水冷至室温自然时效96h得铝薄板成品。
从上面的技术方案可知，本发明提供的2系铝合金退火细晶薄板，通过热轧工艺，先进行小下压量粗轧，确保板材厚度的均匀性，然后进行16-20道次常规轧制，控制轧制速度及下压量，确保晶粒组织变化均匀性；通过冷轧工艺：设置两道冷轧过程，为了确保冷轧过程中为后续组织再结晶提供合适的内部储能。如果冷轧变形量过大，一次成型，内部组织不协调，会导致后续退火时某些晶粒异常长大；如果变形量过小，道次过多，导致内部储能增大，在退火时再结晶在很短时间内形核长大，后续工艺难以控制；提出了一种新的短时间内连续退火工艺，保证再结晶充分，并且短时间退火消耗掉晶粒内部储能，在后续的去应力退火时，再结晶晶粒缺少充足的动能进而无法快速长大。达到细化晶粒的目的。本发明是通过对大尺寸均匀化后铸锭进行轧制工艺，通过控制热轧过程中下压量设置，冷轧工艺，退火工艺之间相互配合，制备出一种超细晶粒的2024铝合金2.0-6.0mm的薄板，晶粒等级达到一级，三维晶粒尺寸见图1。本发明在保证了退火板材满足力学性能的条件下，大大提高了合金的晶粒度，晶粒度从三级提高到一级。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1是本发明退火后的晶粒组织结构示意图；
图2是现有工艺退火后的晶粒组织结构示意图。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
针对前述提出的现有的航空用高性能2024合金T42态包铝薄板在研制过程中板材包铝厚度不均匀，包铝层开裂，板型控制难，化铣粗糙度差等综合性能偏低问题等问题，提出了一种覆2系铝合金薄板，采用本发明的方法能够制备出各项性能指标全面满足AMS QQ-A-250/5标准的性能要求的民机蒙皮用 2024合金T42状态包铝薄板。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
为了说明本发明提供的覆膜支撑剂的制备方法，图1示出了根据本发明实施例的2系铝合金薄板的流程；图2示出了根据本发明实施例的对优质均热铸锭进行包覆处理图。
如图1及图2共同所示，本发明提供的2系铝合金薄板，包括：
S110、将铝合金铸锭进行均匀化工艺处理，获得晶粒尺寸在100-150μm的优质均热铸锭；
S120、对复合铸锭板进行热轧处理，得到热轧后的复合铸锭板；
S130、对热轧后的复合铸锭板进行冷轧处理，得到冷轧后的复合铸锭板；
S140、对冷轧后的复合铸锭板进行退火处理，得到铝薄板；
S150、对铝薄板进行固溶时效处理，得到2系铝合金薄板。
通过热轧工艺，先进行小下压量粗轧，确保板材厚度的均匀性，然后进行 16-20道次常规轧制，控制轧制速度及下压量，确保晶粒组织变化均匀性；通过冷轧工艺：设置两道冷轧过程，为了确保冷轧过程中为后续组织再结晶提供合适的内部储能。如果冷轧变形量过大，一次成型，内部组织不协调，会导致后续退火时某些晶粒异常长大；如果变形量过小，道次过多，导致内部储能增大，在退火时再结晶在很短时间内形核长大，后续工艺难以控制；提出了一种新的短时间内连续退火工艺，保证再结晶充分，并且短时间退火消耗掉晶粒内部储能，在后续的去应力退火时，再结晶晶粒缺少充足的动能进而无法快速长大。达到细化晶粒的目的。本发明是通过对大尺寸均匀化后铸锭进行轧制工艺，通过控制热轧过程中下压量设置，冷轧工艺，退火工艺之间相互配合，制备出一种超细晶粒的2024铝合金2.0-6.0mm的薄板，晶粒等级达到一级，三维晶粒尺寸见图1。本发明在保证了退火板材满足力学性能的条件下，大大提高了合金的晶粒度，晶粒度从三级提高到一级。
作为本发明的优选方案，铝合金铸锭中包括如下元素：0＜Si元素＜ 0.08％，0＜Fe元素＜0.20％，Cu元素为4.4％-4.8％，Mg元素为1.3％-1.7％，Mn 元素为0.4％-0.8％，0＜Zn元素＜0.3％，0＜Ti元素＜0.1％，其他杂质元素中单个不超过0.05％，其他杂质元素的总和不超过0.15％。
采用上述铝合金铸锭制备出的2系铝合金薄板强度更高，性能更好。
作为本发明的优选方案，在将铝合金铸锭进行均匀化工艺处理，获得晶粒尺寸在100-150μm的优质均热铸锭前，还包括：
制备铝合金铸锭；其中，
制备铝合金铸锭，包括：
将铝合金薄板的原材料按照预设原材料配比加入容量炉中，在220℃±10 ℃下干燥40min±5min，加入电解液，在740℃±10℃下熔炼，得到混合原料熔体；其中，
当铝合金薄板的原材料的60％-70％溶化后，开启电磁搅拌；
当铝合金薄板的原材料全部融化后，向融化的所述铝合金薄板的原材料中添加铝合金元素添加剂进行成分调整；
将混合原料熔体进行扒渣处理；
将扒渣处理后的混合原料熔体转移至保温炉中，在保温炉侧混合气体精炼 40min±5min，当混合原料熔体温度达到705℃-710℃时，静置40min±5min后经在线过滤后，浇注成铝合金铸锭。
采用上述方法制备出的铝合金铸锭质量更好，其中，在铝合金铸锭制备过程中，在线过滤包括：SNIF除气、添加细化剂(Al5Ti1B点入量 1.5-2.0kg/t)、CCF双层过滤等过程；过程中，含氢量小于0.08mL/100g，Na 含量2ppm以内，Ca含量3ppm以内。渣尺寸20μm以上去除率95％以上。保证熔体中氢、渣含量满足航空铝合金要求。浇筑后的铝合金铸锭为400-620mm(厚)× 1200-2200mm(宽)×2000-8000mm(长)扁锭合金。
作为本发明的优选方案，将铝合金铸锭进行均匀化工艺处理，获得晶粒尺寸在100-150μm的优质均热铸锭，包括：
对铝合金铸锭进行去应力处理；
将去应力处理后的所述铝合金铸锭置于炉中加热至400℃-480℃，保温 45h-50h，出炉后自然冷却。
作为本发明的优选方案，对复合铸锭板进行热轧处理前，还包括：
对包覆材进行表面刷磨处理，去除表面的氧化层；
采用航空煤油和砂纸对优质均热铸锭进行清理打磨处理。
生产前对包覆材进行表面刷磨处理，去除表面的氧化层，使用航空煤油、砂纸对芯铸锭进行严格的清理打磨，去除表面油污及杂质，避免了层间夹渣的形成。
作为本发明的优选方案，对复合铸锭板进行热轧处理，得到热轧后的复合铸锭板，包括：
将复合铸锭板推进步进式推进炉中加热至400℃-480℃，采用热粗轧，其中，热粗轧18-22道次，前两道次焊合轧制，压下量为2mm-3mm，轧制速度 0.3-0.4m/s，后16-20道次采用常规轧制模式，每道次压下量≤27mm，轧制速度≤2.5m/s，终轧温度为300℃-320℃，得到热轧后的复合铸锭板，热轧后的复合铸锭板的厚度为7-12mm；
在对复合铸锭板进行热轧处理的过程中，
在第9道次开启时，刷辊内冷辅助润滑；
在第13道次时，全面开启乳液，提供充足润滑。
作为本发明的优选方案，对热轧后的复合铸锭板进行冷轧处理，得到冷轧后的复合铸锭板，包括：
对热轧后的复合铸锭板冷轧工艺：将热轧板材经过2-4个道次，控制加工率50-75％得到厚度为2.0-6.0mm的冷轧后的复合铸锭板。
作为本发明的优选方案，在对冷轧后的复合铸锭板进行退火处理，得到铝薄板的过程中，
将冷轧后的复合铸锭板在350℃-420℃下，保温10-50s；然后降温至250℃ -400℃，保温时间2h-6h，随后降温，降温速率为：≤20℃/h，温度降低至室温时，得到铝薄板初品。获得较高延伸率及完全再结晶状态的组织。
作为本发明的优选方案，在对铝薄板进行固溶时效处理，得到2系铝合金薄板的过程中，
将退火处理后得到的铝薄板置于480℃-485℃，保温60min后淬火，水冷至室温自然时效96h得铝薄板成品。通过对铝薄板进行固溶时效处理能够得到 2系铝合金薄板。
以下为本发明的实施例。
实施例1：
1、本发明采用的400-620mm(厚)×1200-2200mm(宽)×2000-8000mm (长)扁锭为半连续铸造方式生产，控制合金成分范围为：Si含量为0.05％，Fe 含量为0.15％，Cu含量为4.6％，Mg含量为1.6％，Mn含量为0.6％，Cr含量为 0.06％，Zn含量为0.25％，Ti含量为0.07％，其他杂质元素总和为0.13％，余量为铝。
2、400-620mm(厚)×1200-2200mm(宽)×2000-8000mm(长)扁锭合金的制备方法：按照铝合金薄板成分及质量百分比准备原材料。将原料置于容量炉中，220℃下干燥40min，加入电解液，740℃下熔炼，开始融化后加入覆盖剂，当铝合金原料60-70％溶化后，开启电磁搅拌，全部溶化后进行成分调整，加入铝合金元素添加剂来调整成分，然后扒渣、转移熔体到保温炉。炉侧混合气体精炼40min，当熔体温度达到705-710℃时，静置40min后经在线(SNIF除气、添加细化剂(Al5Ti1B点入量1.7kg/t)、CCF双层过滤)。浇注成铝合金铸锭。过程控制含氢量小于0.08mL/100g，Na含量2ppm以内，Ca含量3ppm以内。渣尺寸20μm以上去除率95％以上。保证熔体中氢、渣含量满足航空铝合金要求。
3.均匀化工艺：将去应力后的铸锭步进式推进炉中加热至440℃保温47h，出炉后自然冷却，获得晶粒尺寸在100-150μm的铸态组织。
4、热轧工艺前准备：生产前对板材表面刷磨处理，去除表面的氧化层，；使用航空煤油、砂纸对芯铸锭进行严格的清理打磨，去除表面油污及杂质，避免外来表层夹杂对表面质量的影响。
5、热轧工艺：将铸锭板推进步进式推进炉加热至440℃，然后采用热粗，设置热粗轧20道次，前两道慢粗轧，压下量控制2-3mm，轧制速度0.30-0.40 m/s，后18道次采用常规轧制模式，每道次压下量控制20-27mm，轧制速度控制 2.1-2.5m/s，终轧温度控制300-320℃，得热轧后的复合铸锭板，其厚度为 10.0mm。
6、润滑工艺：调整润滑工艺，第9道次开启刷辊内冷辅助润滑，第13道次全面开启乳液，提供充足润滑。能够保证阳极化表面质量达到B级以上。
7、冷轧工艺：将热轧后的复合铸锭板经过3道次，得冷轧后的合铸锭板，其厚度为4.0mm。
8、退火工艺：采用连续式退火炉，冷轧后的合铸锭板在380℃温度下，保温30s，再采用箱式退火炉，340℃保温3h，以15℃/h的温降速率降温至室温，得到铝薄板初品。
9、固溶时效工艺：将退火处理后得到的铝薄板置于480℃-485℃，保温 60min后淬火，水冷至室温自然时效96h得铝薄板成品。
实施例2
1、本发明采用的400-620mm(厚)×1200-2200mm(宽)×2000-8000mm (长)扁锭为半连续铸造方式生产，控制合金成分范围为：Si含量为0.05％，Fe 含量为0.15％，Cu含量为4.6％，Mg含量为1.6％，Mn含量为0.6％，Cr含量为 0.06％，Zn含量为0.25％，Ti含量为0.07％，其他杂质元素总和为0.13％，余量为铝。
2、400-620mm(厚)×1200-2200mm(宽)×2000-8000mm(长)扁锭合金的制备方法：按照铝合金薄板成分及质量百分比准备原材料。将原料置于容量炉中，220℃下干燥40min，加入电解液，740℃下熔炼，开始融化后加入覆盖剂，当铝合金原料60-70％溶化后，开启电磁搅拌，全部溶化后进行成分调整，加入铝合金元素添加剂来调整成分，然后扒渣、转移熔体到保温炉。炉侧混合气体精炼40min，当熔体温度达到705-710℃时，静置40min后经在线(SNIF除气、添加细化剂(Al5Ti1B点入量1.9kg/t)、CCF双层过滤)。浇注成铝合金铸锭。过程控制含氢量小于0.08mL/100g，Na含量2ppm以内，Ca含量3ppm以内。渣尺寸20μm以上去除率95％以上。保证熔体中氢、渣含量满足航空铝合金要求。
3.均匀化工艺：将去应力后的铸锭步进式推进炉中加热至450℃保温50h，出炉后自然冷却，获得晶粒尺寸在100-150μm的铸态组织。
4、热轧工艺前准备：生产前对板材表面刷磨处理，去除表面的氧化层，；使用航空煤油、砂纸对芯铸锭进行严格的清理打磨，去除表面油污及杂质，避免外来表层夹杂对表面质量的影响。
5、热轧工艺：将铸锭板推进步进式推进炉加热至460℃，然后采用热粗，设置热粗轧21道次，前两道慢粗轧，压下量控制2-3mm，轧制速度0.30-0.40 m/s，后19道次采用常规轧制模式，每道次压下量控制在22-27mm，轧制速度控制1.8-2.4m/s，终轧温度控制300-320℃，得热轧后的复合铸锭板，其厚度为 11.0mm。
6、润滑工艺：调整润滑工艺，第9道次开启刷辊内冷辅助润滑，第13道次全面开启乳液，提供充足润滑。能够保证阳极化表面质量达到B级以上。
7、冷轧工艺：将热轧后的复合铸锭板经过4个道次，得冷轧后的合铸锭板，其厚度为3.1mm。
8、退火工艺：采用连续式退火炉，冷轧后的合铸锭板在410℃温度下，保温50s，再采用箱式退火炉，280℃保温5h，以18℃/h的温降速率降温至室温，得到铝薄板初品。
9、固溶时效工艺：将退火处理后得到的铝薄板置于480℃-485℃，保温 60min后淬火，水冷至室温自然时效96h得铝薄板成品。
实施例3
1、本发明采用的400-620mm(厚)×1200-2200mm(宽)×2000-8000mm (长)扁锭为半连续铸造方式生产，控制合金成分范围为：Si含量为0.05％，Fe 含量为0.15％，Cu含量为4.6％，Mg含量为1.6％，Mn含量为0.6％，Cr含量为 0.06％，Zn含量为0.25％，Ti含量为0.07％，其他杂质元素总和为0.13％，余量为铝。
2、400-620mm(厚)×1200-2200mm(宽)×2000-8000mm(长)扁锭合金的制备方法：按照铝合金薄板成分及质量百分比准备原材料。将原料置于容量炉中，220℃下干燥40min，加入电解液，740℃下熔炼，开始融化后加入覆盖剂，当铝合金原料60-70％溶化后，开启电磁搅拌，全部溶化后进行成分调整，加入铝合金元素添加剂来调整成分，然后扒渣、转移熔体到保温炉。炉侧混合气体精炼40min，当熔体温度达到705-710℃时，静置40min后经在线(SNIF除气、添加细化剂(Al5Ti1B点入量1.6kg/t)、CCF双层过滤)。浇注成铝合金铸锭。过程控制含氢量小于0.08mL/100g，Na含量2ppm以内，Ca含量3ppm以内。渣尺寸20μm以上去除率95％以上。保证熔体中氢、渣含量满足航空铝合金要求。
3.均匀化工艺：将去应力后的铸锭步进式推进炉中加热至480℃保温45h，出炉后自然冷却，获得晶粒尺寸在100-150μm的铸态组织。
4、热轧工艺前准备：生产前对板材表面刷磨处理，去除表面的氧化层，；使用航空煤油、砂纸对芯铸锭进行严格的清理打磨，去除表面油污及杂质，避免外来表层夹杂对表面质量的影响。
5、热轧工艺：将铸锭板推进步进式推进炉加热至470℃，然后采用热粗，设置热粗轧18-22道次，前两道慢粗轧，压下量控制2-3mm，轧制速度 0.30-0.40m/s，后16-20道次采用常规轧制模式，每道次压下量为18-24mm，轧制速度为1.7-2.3m/s，终轧温度控制300-320℃，得热轧后的复合铸锭板，其厚度为11.7mm。
6、润滑工艺：调整润滑工艺，第9道次开启刷辊内冷辅助润滑，第13道次全面开启乳液，提供充足润滑。能够保证阳极化表面质量达到B级以上。
7、冷轧工艺：将热轧后的复合铸锭板经过2个道次，得冷轧后的合铸锭板，其厚度为5.2mm。
8、退火工艺：采用连续式退火炉，冷轧后的合铸锭板在380℃温度下，保温30s，再采用箱式退火炉，360℃保温4h，以16℃/h的温降速率降温至室温，得到铝薄板初品。
9、固溶时效工艺：将退火处理后得到的铝薄板置于480℃-485℃，保温 60min后淬火，水冷至室温自然时效96h得铝薄板成品。
表一为实施例1-3中得到的2系铝合金薄板的各项性能检测。
| 实施例 | 晶粒度等级 | 腐蚀能力 | 抗拉强度 | 伸长率 |
| 实施例1 | 1 | P | 459.0MPa | 25.0％ |
| 实施例2 | 1 | P | 434.0MPa | 22.5％ |
| 实施例3 | 1 | P | 442.0MPa | 23.0％ |
表一
综上所述，本发明实施例1-3满足GBT 3246.1-2012标准晶粒度等级都达到了1级，而且具有很好的耐腐蚀能力，能够更好的应用于航天航空领域。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法，其特征在于，包括：
将铝合金铸锭进行均匀化工艺处理，获得晶粒尺寸在100-150μm的优质均热铸锭；
对所述复合铸锭板进行热轧处理，得到热轧后的复合铸锭板；
对所述热轧后的复合铸锭板进行冷轧处理，得到冷轧后的复合铸锭板；
对所述冷轧后的复合铸锭板进行退火处理，得到铝薄板初品；
对所述铝薄板进行固溶时效处理，得到铝薄板成品。
2.根据权利要求1所述的一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法，其特征在于，
所述铝合金铸锭中包括如下元素：0＜Si元素＜0.08％，0＜Fe元素＜0.20％，Cu元素为4.4％-4.8％，Mg元素为1.3％-1.7％，Mn元素为0.4％-0.8％，
0＜Zn元素＜0.3％，0＜Ti元素＜0.1％，其他杂质元素中单个不超过0.05％，其他杂质元素的总和不超过0.15％。
3.根据权利要求1所述的一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法，其特征在于，在将铝合金铸锭进行均匀化工艺处理，获得晶粒尺寸在100-150μm的优质均热铸锭前，还包括：
制备所述铝合金铸锭；其中，
制备所述铝合金铸锭，包括：
将原材料按照预设原材料配比加入容量炉中，在220℃±10℃下干燥40min±5min，加入电解液，在740℃±10℃下熔炼，得到混合原料熔体；其中，
当所述铝合金薄板的原材料开始融化时，加入覆盖剂；
当所述铝合金薄板的原材料的60％-70％溶化后，开启电磁搅拌；
当所述铝合金薄板的原材料全部融化后，向融化的所述铝合金薄板的原材料中添加铝合金元素添加剂进行成分调整；
将所述混合原料熔体进行扒渣处理；
将扒渣处理后的混合原料熔体转移至保温炉中，在所述保温炉侧混合气体精炼40min±5min，当所述混合原料熔体温度达到705℃-710℃时，静置40min±5min后经在线过滤后，浇注成铝合金铸锭。
4.根据权利要求1所述的一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法，其特征在于，将铝合金铸锭进行均匀化工艺处理，获得晶粒尺寸在100-150μm的优质均热铸锭，包括：
对所述铝合金铸锭进行去应力处理；
将去应力处理后的所述铝合金铸锭置于炉中加热至400℃-500℃，保温45h-50h，出炉后自然冷却。
5.根据权利要求1所述的一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法，其特征在于，对所述复合铸锭板进行热轧处理前，还包括：
对热轧后的复合铸锭板进行表面刷磨处理，去除表面的氧化层；
采用航空煤油和砂纸对所述优质均热铸锭进行清理打磨处理。
6.根据权利要求1所述的一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法，其特征在于，对所述复合铸锭板进行热轧处理，得到热轧后的复合铸锭板，包括：
将所述复合铸锭板推进步进式推进炉中加热至400℃-480℃，采用热粗轧，其中，热粗轧18-22道次，前两道次焊合轧制，压下量为2mm-3mm，轧制速度0.3-0.4m/s，后16-20道次采用常规轧制模式，每道次压下量≤27mm，轧制速度≤2.5m/s，终轧温度为300℃-320℃，得到热轧后的复合铸锭板；
在对所述复合铸锭板进行热轧处理的过程中，
在第9道次开启时，刷辊内冷辅助润滑；
在第13道次时，全面开启乳液，提供充足润滑。
7.根据权利要求1所述的一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法，其特征在于，对所述热轧后的复合铸锭板进行冷轧处理，得到冷轧后的复合铸锭板，包括：
对所述热轧后的复合铸锭板进行2-4道次冷轧，控制加工率在50-75％得到冷轧后的复合铸锭板。
8.根据权利要求1所述的一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法，其特征在于，在对所述冷轧后的复合铸锭板进行退火处理，得到铝薄板的过程中，
将所述冷轧后的复合铸锭板在350℃-420℃下，保温10-50s；然后降温至250℃-400℃，保温时间2h-6h，随后降温，降温速率为：≤20℃/h，温度降低至室温时，得到铝薄板初品。
9.根据权利要求1所述的一种制备2系铝合金退火细晶薄板的制备方法，其特征在于，在对所述铝薄板进行固溶时效处理，得到铝薄板成品的过程中，
将退火处理后得到的铝薄板置于480℃-485℃，保温60min后淬火，水冷至室温自然时效96h得铝薄板成品。
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