一种铝合金厚板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金厚板及其生产方法。该厚板的化学成分及质量百分比为：Si 0～0.10％，Fe 0～0.20％，Mn 0.5～0.80％，Mg 4.1～4.6％,Cr 0.15～0.20％，Zn 0～0.15％，Ti 0～0.10％，余量为Al。方法包括：配料→熔炼→转炉→炉侧精炼→静置→铸造→锯切→铣面→铸锭均匀化处理→热粗轧→再结晶温度以下带温轧制→预拉伸→稳定化退火→成品。本发明专利技术缩短了工艺周期，降低工艺成本，同时，降低Fe、Si对抗腐蚀性和焊接性不利的影响，整体上提高了获得高品质的船用铝合金板材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于船用铝合金生产的
，尤其涉及一种船用铝合金厚板及其生产方法。
技术介绍
5083铝合金属于Al-Mg系不可热处理强化型变形铝合金，在造船业中有着广泛的应用。由于该合金对晶间腐蚀和剥落腐蚀具有较高的敏感性，现有的加工方法是：冷变形后进行稳定化退火处理，以改变其组织的不稳定性，消除β相沿晶界沉淀的网膜，从而提高5083合金板材的抗蚀性。但是现有技术厚板的冷变形需要工厂有片式轧机，无形增加设备量；其次，现有技术的工序流程长而复杂。目前，已有专利：CN201410777367.4；CN201410776263.1；CN201410776164.3；CN 104388854 A，有共同的特点是：5083铝合金铸锭依次经过铣面、加热、热粗轧、凉轧、剪切、拉伸矫直锯切定尺，得到船用5083铝合金厚板。凉轧温度在280～340℃的再结晶区间内，仍属于热轧范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种船用铝合金5083H116厚板，它在标称化学成分的基础上进行优化(见下表1)，优化的合金组分，可提高了铝合金板的塑性、抗腐蚀性能及焊接性能。表1标称成分与本专利技术化学成分比较本专利技术的另一目的还在于提供一种短工序流程的船用铝合金5083H116厚板的生产方法。本专利技术采取如下技术方案：一种铝合金厚板，其特征在于，所述铝合金厚板的化学成分及质量百分比为：Si 0～0.10％，Fe 0～0.20％，Mn 0.5～0.80％，Mg 4.1～4.6％,Cr 0.15～0.20％，Zn 0～0.15％，Ti 0～0.10％，余量为Al。一种上述铝合金厚板生产方法，其特征在于，所述方法包括：配料→熔炼→转炉→炉侧精炼→静置→铸造→锯切→铣面→铸锭均匀化处理→热粗轧→再结晶温度以下带温轧制→预拉伸→稳定化退火→成品。根据上述方法，其特征在于，所述方法包括：(1)熔炼及铸造：按铝合金厚板的化学成分及质量百分比准备原材料，在720～750℃的条件下熔炼铝合金原材料，铝合金原材料50％～60％熔化为铝液时，开启电磁搅拌，当铝合金原材料全部熔化后，加入成分添加剂，并进行扒渣、调整成分、转移熔体到保温炉，进行炉侧Ar+Cl2混合气精炼，成分合格及铸造准备充分后，熔体静置适当时间，在熔体温度700～710℃条件下经在线处理，浇注成铝合金铸锭；(2)铣面：将步骤(1)铝合金铸锭切头切尾，铣面；(3)热粗扎：将步骤(2)处理后的铝合金铸锭在步进式推进炉中加热到480～570℃，保温10h，然后轧至1.3～1.4×成品厚度的中间板材，终轧温度为330～410℃；(4)带温轧制：将步骤(3)得到的铝合金中间板材在线冷却至再结晶温度以下，在230～260℃温度范围内带温轧制至成品厚度，轧制变形率为30～40％；(5)稳定化退火处理：将步骤(4)得到的铝合金厚板进行永久变形量0.5～1.5％的预拉伸变形，接着在200～240℃退火处理，保温时间为2h～4h。本专利技术的有益效果：1.提供一种船用铝合金5083H116厚板，可提高了铝合金板材的抗腐蚀性能及焊接性能。2.本专利技术生产方法中在熔体熔炼铸造过程中，熔体净化采用多级联合熔体净化技术(即：从原铺材料选配开始，经熔炼、熔体炉内混合气体精炼、在线多级串联SNIF除气、双级陶瓷过滤、加盖流槽预热干燥防污染等多种工艺措施，使熔体中的气体、夹渣排除，得到较纯洁熔体的工艺技术)，使铸锭冶金质量达到高纯化的水平，使铸锭冶金质量满足：晶粒度1级；[H]≤0.1ml/100gAl；Na＜2PPm；Ca＜4PPm；渣N20＜50K/kg(每Kg铝中尺寸大于20μm的渣含量＜50千个)。产品的成形性能及力学性能更优异。3.本专利技术生产方法采用以再结晶温度下带温轧制+预拉伸代替冷轧变形，使工序流程缩短，降低了工艺成本，提高品质，获得高质量的船用铝合金厚板，具有广泛的市场前景和显著的经济效益。附图说明图1是本专利技术的铝合金厚板经200℃/2h退火后的晶粒组织；图2是本专利技术的铝合金厚板经220℃/4h退火后的晶粒组织；图3是本专利技术的铝合金厚板经240℃/2h退火后的晶粒组织。具体实施方式本专利技术的铝合金厚板，化学成分及质量百分比为：Si 0～0.10％，Fe 0～0.20％，Mn 0.5～0.80％，Mg 4.1～4.6％,Cr 0.15～0.20％，Zn 0～0.15％，Ti 0～0.10％，余量为Al。本专利技术的生产方法包括：配料→熔炼→转炉→炉侧精炼→静置→铸造→锯切→铣面→铸锭均匀化处理→热粗轧→再结晶温度以下带温轧制→预拉伸→稳定化退火→成品。下面结合一些具体实施例对本专利技术进一步说明。一种船用铝合金(5083H116)厚板，其化学成分及质量百分比如表2。表2该合金成分实测值(wt％)实例1～3之一任意所述的船用铝合金5083H116厚板的生产方法之一，包括以下步骤：(1)熔炼及铸造：按实例1～3任意所述的铝合金厚板的化学成分及质量百分比准备原材料，其中，固体料占40％，一、二级废料不超过40％，其余为电解液。在720～750℃的条件下熔炼铝合金原材料，铝合金原材料50％～60％熔化为铝液时，开启电磁搅拌，当铝合金原材料全部熔化(720℃)后，加入成分添加剂，并进行扒渣、调整成分、转移熔体到保温炉，进行炉侧Ar+Cl2混合气精炼(STAS)，成分合格及铸造准备充分后，熔体静置适当时间，在熔体温度700～710℃条件下经在线(SNIF除气、CCF过滤(30PPI+50PPI)、晶粒细化)处理，浇注成铝合金铸锭。铸锭冶金质量满足：晶粒度1级；[H]＝0.079ml/100gAl；Na＜2ppm；Ca＜4PPM；渣N20＜30K/kg(2)铣面：将步骤(1)铝合金铸锭切头切尾，铣面。(3)热粗扎：将步骤(2)处理后的铝合金铸锭在步进式推进炉中加热到560℃/8h+480℃/2h，然后在4100mm热热粗轧机组上轧至(1.3～1.4×成品厚度)的中间板材，终轧温度为351℃。(4)带温轧制：将步骤(3)得到的铝合金中间板材在线冷却240～260℃，带温轧制至成品厚度16.13mm。轧制变形率为36％。(5)稳定化退火处理：将步骤(4)得到的铝合金厚板进行永久变形量0.8％的预拉伸变形。接着在200℃退火处理，保温时间为2h。实例1～3之一任意所述的船用铝合金5083H116厚板的生产方法之二，包括以下步骤：(1)熔炼及铸造：按实例1～3任意所述的铝合金厚板的化学成分及质量百分比准备原材料，其中，固体料占35％，一、二级废料不超过35％，其余为电解液。在720～750℃的条件下熔炼铝合金原材料，铝合金原材料50％～60％熔化为铝液时，开启电磁搅拌，当铝合金原材料全部熔化(720℃)后，加入成分添加剂，并进行扒渣、调整成分、转移熔体到保温炉，进行炉侧Ar+Cl2混合气精炼(STAS)，成分合格及铸造准备充分后，熔体静置适当时间，在熔体温度700～710℃条件下经在线(SNIF除气、CCF过滤(30PPI+50PPI)、晶粒细化)处理，浇注成铝合金铸锭。铸锭冶金质量满足：晶粒度1级；[H]＝0.073ml/100gAl；Na＜2ppm；Ca＜4PPM；渣N20＜30K/kg(2)铣面：将步骤(1)铝合金铸锭切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金厚板，其特征在于，所述铝合金厚板的化学成分及质量百分比为：Si 0～0.10％，Fe 0～0.20％，Mn 0.5～0.80％，Mg 4.1～4.6％,Cr 0.15～0.20％，Zn 0～0.15％，Ti 0～0.10％，余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金厚板，其特征在于，所述铝合金厚板的化学成分及质量百分比为：Si 0～0.10％，Fe 0～0.20％，Mn 0.5～0.80％，Mg 4.1～4.6％,Cr 0.15～0.20％，Zn 0～0.15％，Ti 0～0.10％，余量为Al。2.一种如权利要求1所述的铝合金厚板生产方法，其特征在于，所述方法包括：配料→熔炼→转炉→炉侧精炼→静置→铸造→锯切→铣面→铸锭均匀化处理→热粗轧→再结晶温度以下带温轧制→预拉伸→稳定化退火→成品。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)熔炼及铸造：按铝合金厚板的化学成分及质量百分比准备原材料，在720～750℃的条件下熔炼铝合金原材料，铝合金原材料50％～60％熔化为铝液时，开启电磁搅拌，当铝合金原材料全部熔化后，加入成分...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕正风，张华，孟凡林，孙学明，罗杰，陶志民，郑贵超，徐崇义，魏建民，张启东，
申请(专利权)人：山东南山铝业股份有限公司，烟台南山学院，
类型：发明
国别省市：山东;37