铝镁合金板产品的成型方法技术

技术编号:12200075 阅读:110 留言:0更新日期:2015-10-14 12:25
本发明专利技术涉及铝镁合金装甲板产品的成型方法,所述方法包括如下步骤:(i)提供具有至少10mm的规格以及具有以wt%计的如下化学组成的板产品:Mg 2.5%-6%,Mn 0-1.2%,Sc 0-1%,Ag 0-0.5%,Zn 0-2%,Cu 0-2%,Li 0-3%,任选选自于由如下元素所组成的组中的至少一种或多种元素:Zr 0.03%-0.4%、Cr 0.03%-0.4%以及Ti 0.005%-0.3%,Fe 0-0.4%,Si 0-0.25%,不可避免的杂质和余量的铝;以及(ii)在200℃-400℃的温度下对所述合金板进行成形,从而获得预定的二维或三维成型结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及铝镁装甲板产品的成形或成型方法。通过本方法获得的铝镁板产品对 用于装甲车辆应用等而言是理想的。
技术介绍
在下文中将会明了的是,除非另有说明,铝合金牌号和状态代号(temper designations)是指在 2012 年由美国错业协会(Aluminum Association)出版的 Aluminum Standards and Data and the Registration Records 中的 Aluminum Association designations,其对于本领域技术人员而言是公知的。 除非另有说明,对于合金组成或优选合金组成的任何描述,所指的百分数均为重 量百分数。 由于其轻的重量,已发现铝合金在包括军用车辆(如人员输送车)的军事应用中 广泛使用。铝的轻重量使得能够实现改善的性能和设备运输(包括军用车辆的空运)的简 易性。在一些车辆中,通过提供装甲板来保护车辆的乘客以提供对攻击的防护或保护是可 取的。铝享有作为装甲板的实质用途,并且针对不同铝合金的用途存在多种装甲板规范。 专利文献 W0-2008/098743-Al(Aleris)公开了具有 4% -6% Mg 且具有 IOmm 以上 规格的铝镁合金装甲板,其中,合金板通过如下制造工艺获得,所述制造工艺包括浇铸、预 热和/或均化、热轧、第一冷加工操作、在低于350°C的温度下的退火处理、随后的第二冷加 工操作。最终产品为平面板产品。优选在第二冷加工操作后,不使该板接受任何进一步的 热处理,从而在合金板中不会出现实质的回复。第一冷加工操作选自于由如下操作所组成 的组:(i)2%-15%的拉伸;以及(ii)具有4%至低于45%、优选更窄范围的冷轧压下率的 冷轧。并且,第二冷加工操作选自于由如下操作所组成的组:(i)约2% -15%的拉伸;以及 (ii)具有约4%至低于25%的冷轧压下率的冷乳。拉伸定义为在拉伸方向、通常在板产品 的L方向上的永久伸长。 专利文献 W0-2007/115617-Al(Aleris)公开了具有 4. 95%-6. 0%Mg 且具有 IOmm 以上规格的铝镁合金装甲板,其中,通过根据1998年9月的MIL-DTL-46027J的30AMP2测试 进行的测量,与八45083-!1131对应物相比,所述板在¥50极限方面具有至少5%的改进。在 热轧操作后,通过选自于由如下操作所组成的组中的冷加工操作对合金产品进行冷加工: (i)3%-18%的拉伸;以及(ii)具有15%至低于40%、优选更窄范围的总冷轧压下率的冷 车L
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供将铝镁板材成型或成形为预定的三维结构的方法。 本专利技术通过提供对铝镁合金板产品进行成型或成形的方法,实现或超过了这一目 的和其它目的以及进一步的优点,该方法包括如下步骤: -提供具有至少IOmm的规格以及具有以wt%计的如下化学组成的板产品:toon] 任选选自于由如下元素所组成的组中的至少一种或多种元素: Zr 0· 03% -0· 4%、Cr 0· 03% -0· 4% 以及 Ti 0· 005% -0· 3% ; 任选总量为0.03% -0.3%的选自下组中的一种或多种元素:Er、 Dy、Gd 和 Hf; Fe 0-0. 4% ; Si 0-0. 25% ; 不可避免的杂质和余量的铝;以及 -在200°C -400°C的温度下通过塑性变形的方式对所述合金板进行成形,从而获 得预定的二维或三维成型结构。 根据本专利技术,发现可将板产品热成形为二维或三维结构。发现热成形操作为非平 面产品不会导致热成形或成型后的抗弹性能的任何显著丧失。由于避免或者至少减少了装 甲车辆构造中的焊缝的量,这可在将成形结构用于装甲应用中实现显著优势。在此类装甲 车辆中,当受到入射弹丸的弹道冲击时,焊缝可形成最弱的点。结果,当构造包含成形板的 装甲车辆时,可使用较少的焊缝进行构造并同时提供对入射弹丸的显著改善的抵抗力,从 而提供增高的生存力。【具体实施方式】 在一个实施方式中,利用选自下组的成形或成型工艺对板产品进行成形:弯折、冲 压、乳制成型、拉伸成型和蠕变成型。 作为热成形或成型工艺的锻造不在本专利技术的范围内,并被明确排除。铝合金产品 的常规锻造在超过400°C的温度下实施。此外,仅作为将预定的形状引入板产品中的结果, 锻造操作导致目的产品的厚度显著降低,其中可能出现厚度方面的一些局部降低,这是本 专利技术所述的工艺所不期望的。本专利技术所述的成形板产品旨在维持与其成形前的规格几乎相 同的合理的可用性,以提供所需的抗弹性能。 在【具体实施方式】中,通过冲压的方式对板产品进行成形。 在【具体实施方式】中,通过拉伸成型的方式对板产品进行成形。 对板产品进行热轧、或者进行热轧及随后的冷轧,从而在本专利技术所述的成形前使 最终产品为实质上平面的产品。任选在成形操作前,还对轧制板进行拉伸和/或退火,而不 实质上改变该轧制板的平面形状。 在本专利技术的实施方式中,在温度范围(即,200°C至约300°C)的下限端进行热成形 时,热成形前的板产品可处于0-回火度或H-回火度。 在本专利技术的实施方式中,在约200°C _350°C的温度下对板产品进行成形。对于一 些合金组合物,需要避免颗粒结构的重结晶,并且出于该原因,成形温度不应超过约350°C、 优选不应超过约300 °C。 在本专利技术的实施方式中,可在约200°C -400°C的温度下使对于重结晶不敏感的板 产品进行成形。优选的下限为约250°C、更优选为约300°C。在一个实施方式中,上限为 375°C、优选约350°C。作为示例性的实例,包含约4. 5% Mg和约0. 2% Sc的铝合金可在约 325 °C的温度下热成形。 在本专利技术的实施方式中,在成型操作后对二维或三维成型结构进行热处理。这非 常依赖于板产品实际的合金组成。可涉及如下固溶热处理:通过将成型结构加热至合适的 温度,并在该温度持续足够长的时间以允许至少如铜、锂和锌元素进入固熔体并足够快的 冷却(例如通过淬火),从而维持熔体中的成分。合适的固熔热处理实践依赖于形成合金中 的元素的成分的量和产品规格。其后,可将成形或成型结构时效(自然时效或人工时效) 至T4、T5、T6或T7回火度。 为获得本专利技术所述方法的最佳益处,特别是当在300°C至400°C的温度下成 形时,铝镁板产品还优选至少包含上至约1 %的钪(Sc)作为合金元素。优选Sc以约 0· 05% -0· 4%存在。 在本专利技术的实施方式中,板产品的铝合金具有以wt%计的如下组成: 任选选自于由如下元素所组成的组中的至少一种或多种元素: Zr 0· 03% -0· 4%、Cr 0· 03% -0· 4% 以及 Ti 0· 005% -0· 3% ; 任选总量为0. 03% -0. 3%的选自下组中的一种或多种元素:Er、 Dy、Gd 和 Hf; FeO-约 0.4%; SiO-约 0.25 %; 不可避免的杂质和余量的铝。 典型地,不可避免的杂质以各自上至0.05%且总共上至0.25%存在。 铁能够以上至约0. 40%、优选最大值保持在约0. 25%存在。典型优选的铁水平将 为上至0. 12%、例如约0.03%或本文档来自技高网
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【技术保护点】
铝镁合金板产品的成型方法,所述方法包括如下步骤:‑提供具有至少10mm的规格以及具有以wt%计的如下化学组成的板产品:任选选自于由如下元素所组成的组中的至少一种或多种元素:Zr 0.03%‑0.4%、Cr 0.03%‑0.4%以及Ti 0.005%‑0.3%,任选总量为0.03%‑0.3%的选自下组中的一种或多种元素:Er、Dy、Gd和Hf;Fe  0‑0.4%;Si  0‑0.25%;不可避免的杂质和余量的铝;以及‑在200℃‑400℃的温度下对所述合金板进行成形,从而获得预定的二维或三维成型结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:菲利普·梅耶阿希姆·毕尔格
申请(专利权)人:爱励轧制产品德国有限责任公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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