专利名称：一种船用高镁铝合金板材生产方法
技术领域：
本发明涉及一种高镁铝合金板材生产方法，尤其是涉及一种船用高镁铝合金板材生产方法。
背景技术：
铝合金熔点低、机械性能好，因而在工业中得到了广泛的应用。用该合金体系制造的铸件主要用在五个方面一是构件类，如用于造纸机械、纺织机械、制砖机械、筑路机械、冶金机械、起重机械、印刷机械、塑料机械及矿山机械等的配件；二是轴瓦、轴承、滑板及滑块等；三是汽车、拖拉机、船舶配件；四是模具类，如铸塑模、吹塑模、压型模、冲载模 ’五是装饰工艺品。中国专利公开了一种新型铸造铝合金(公开号CN101748316A)，其按重量百分比包括11-13% 的 Si,2-4% ^ Cu、0. 5-1. 2% 的 Mg、2_3. 5% 的 Ni、0. 08-0. 18% 的 Ti和0. 1-0. 2%的V，其余为铝锭；其制备方法包括a、将熔炼炉干燥后，按权利要求I所述的配比取2-4%的铜和2-3. 5%的镍放入熔炼炉中，继续升温，至铜和镍熔化；b、加入铝锭先投入二分之一的铝锭，继续加热，待熔化后加入剩下的二分之一铝锭；C、当铝锭全部熔化至熔融状态时，按权利要求I所述的配比加入11-13%的硅粒，搅拌，使硅粒表面完全覆盖铝液；d、加热升温，控制炉膛温度在850°C -900°C，当熔液变为橘黄色时，用渣瓢进行充分搅拌，确认硅粒和铜镍全部熔化后，控制在850°C进行保温I. 5-2小时；e、保温完毕后加入0. 5-1. 2%镁块和0. 08-0. 18%钛、0. 1-0. 2%钒，其中钛和钒以铝钛合金和铝矾合金的形式加入，而且钛和钒在铝钛合金和铝矾合金中的比例不能变化，另加0. 2-0. 4%出渣剂，10-15分钟后，搅拌铝液，再次确认铝液中的硅、铜、镍和镁全部熔化，充分搅拌均匀；f、最后进行精炼、变质和除气处理，即可完成本发明新型铸造铝合金的制备。但是这种铝合金应用于轮船的甲板、船侧板、船底外板、勒板等承重结构件时，工作环境十分恶劣，温度变化剧烈、电解质腐蚀严重、还要承受巨大的海浪冲击，从而对铝合金船体的使用安全构成极大的威胁。
发明内容
本发明是提供一种船用高镁铝合金板材生产方法，其主要是解决现有技术所存在的铝合金应用于轮船的甲板、船侧板、船底外板、勒板等承重结构件时，工作环境十分恶劣，温度变化剧烈、电解质腐蚀严重、还要承受巨大的海浪冲击，从而对铝合金船体的使用安全构成极大的威胁等的技术问题。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的
本发明的一种船用高镁铝合金板材生产方法，其特征在于所述的方法包括
a.在熔化炉中铸造出高镁铝合金坯料，其中高镁铝合金坯料各组份的质量百分比为Si 0. 1-0. 3%, FeO. 05-0. 2%, CuO. 01-0. 08%, Mg4. 0-4. 9%, MnO. 4-1. 0%, CrO. 05-0. 25%,ZnO. 05-0. 20%, TiO. 01-0. 10%，杂质 0. 01-0. 12%，其余为 Al ；
硅会降低合金的塑性，铁与合金中其它元素反应形成难溶的硬脆化合物，不但易导致轧制开裂，而且降低合金的耐蚀性，因此要严格控制硅、铁的含量；微量的铜就会使合金的耐蚀性变差，因此含量必须取下限；锰、铬能改善合金的耐蚀性，尤其可提高耐应力腐蚀性能，因此添加量可以适当增加；钛能细化合金的晶粒，使产生应力集中的可能变小，提高合金抗应力腐蚀性能，因此加入量取上限。b.将高镁铝合金坯料投入到电阻均火炉中进行均火处理，均火处理完后进行加执.
均火可大幅度降低合金中的区域偏析和晶内偏析，使成品板材的组织更加均匀，部分消除由于成分不均形成的晶内和晶间的微应力，受到外力时组织内部受力更加均匀，减少形成应力集中的危险，增加抗应力腐蚀的能力。c.将加热后的高镁铝合金坯料投入到1850热轧机中进行轧制，并使用乳化液进行润滑及冷却，每次压下量为5mm的倍数，压下的次数为20次以上，并且每次的压下量按照 增加-定量-减小的顺序排列，轧制成高镁铝合金板材，然后使用乳化液或空压机强制冷却，要求冷却速度达到3°C /min ；
乳化液中的润滑脂、有机酸能够增加乳化液的润滑能力，提高油膜厚度和强度，增加成膜倾向，在高温轧制时防止产生粘铝；同时能够使乳化液变松，乳化液颗粒增大，提高冷却性能。有机皂能够提高乳化液的PH值，增加冷却和润湿功能。乳化剂添加量大时会造成乳化液过紧，影响乳化液的润滑效果。本发明采取高温轧制，对乳化液的润滑性和冷却能力有较高的要求，因此，乳化液中润滑脂、有机酸、有机皂含量取上限，乳化剂的含量取下限。d.将高镁铝合金板材投入到退火炉中进行中间退火，出炉后强制冷却，要求冷却速度达到2 V /min ；
在C、d步骤中要求快速升温、快速降温。快速升温能够提高c步骤中合金的形核率，避免升温过慢导致的晶粒异常长大；含镁量较高的合金，其过饱合固溶体的稳定性变差，Mg2A13相易于从基体中析出，因此在步骤c、d中采用快速降温，最大限度地把Mg2Al3相保留在固溶体中，既能起到强化作用，又能避免由于Mg2A13相在晶内和晶界的析出所引起的应力集中。e.将退火后的高镁铝合金板材投入到1850冷轧机中进行冷轧；
f.将冷轧过后的高镁铝合金板材再依次进行稳定化处理、矫直、锯切后即可出成品。稳定化处理能使显微组织中的析出物呈小颗粒状均匀地分布于晶内和晶界上，防止大颗粒Mg2A13相集中析出，避免时效软化效应和产生应力集中。作为优选，所述的步骤b中均火处理的定温为520°C，升温速度为5°C/min，保温温度为500-520°C，保温时间为24h ;加热时的定温为490°C，保温温度为470_490°C，保温时间为12h，出炉温度为470-490°C。作为优选，所述的步骤c中乳化液中润滑油的组成及质量百分比为润滑脂20-21%，自由酸5-6%，有机皂10-11%，乳化剂7-7. 5%，其余为水；乳化液的温度为55_60°C，pH 值为 8. 0-8. 2，电导率为 200-220 u s/cm。作为优选，所述的步骤c中轧制终了温度为400_420°C。作为优选，所述的步骤d中中间退火包括加热，加热时第一次定温为500°C，升温速度为3°C/min，加热时间为3h ;加热后进行保温，保温时第二次定温为420°C，保温时间为2h，高镁铝合金板材的温度为400-420°C。作为优选，所述的步骤e中冷轧的加工率在30-35%，冷轧速度在150m/min以上。
作为优选，所述的步骤f中稳定化处理包括加热，加热时第一次定温为200°C，升温速度为3°C /min，加热时间为Ih ;加热后进行保温，保温时第二次定温为130°C，保温时间为2h，高镁铝合金板材的温度为110-120°C ;然后强制冷却，冷却速度达到2V /min。因此，本发明具有高倍组织中晶间沉淀物呈不边续的点状分布，能够承受巨大的海浪冲击，耐腐蚀性能较强等特点。
具体实施例方式下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例本例的一种船用高镁铝合金板材生产方法，其 步骤为
a.在熔化炉中铸造出高镁铝合金坯料，其中高镁铝合金坯料各组份的质量百分比为SiO. 12%, FeO. 08%, CuO. 06%, Mg4. 51%, MnO. 82%, CrO. 22%, ZnO. 18%, TiO. 06%,杂质 0. 13%,其余为Al ；
其性能如下表____
权利要求
1.一种船用高镁铝合金板材生产方法，其特征在于所述的方法包括 a.在熔化炉中铸造出高镁铝合金坯料，其中高镁铝合金坯料各组份的质量百分比为Si 0. 1-0. 3%, Fe 0. 05-0. 2%, CuO. 01-0. 08%, Mg4. 0-4. 9%, MnO. 4-1. 0%, CrO. 05-0. 25%,ZnO. 05-0. 20%, TiO. 01-0. 10%，杂质 0. 01-0. 12%，其余为 Al ； b.将高镁铝合金坯料投入到电阻均火炉中进行均火处理，均火处理完后进行加热； c.将加热后的高镁铝合金坯料投入到1850热轧机中进行轧制，并使用乳化液进行润滑和冷却，每次压下量为5mm的倍数，压下的次数为20次以上，并且每次的压下量按照增加-定量-减小的顺序排列，轧制成高镁铝合金板材，然后使用乳化液或空压机强制冷却，要求冷却速度达到3°C /min ； d.将高镁铝合金板材投入到退火炉中进行中间退火，出炉后强制冷却，要求冷却速度达到 2 V /min ； e.将退火后的高镁铝合金板材投入到1850冷轧机中进行冷轧； f.将冷轧过后的高镁铝合金板材再依次进行稳定化处理、矫直、锯切后即可出成品。
2.根据权利要求I所述的一种船用高镁铝合金板材生产方法，其特征在于所述的步骤b中均火处理的定温为520°C，升温速度为5°C /min，保温温度为500_520°C，保温时间为24h ;加热时的定温为490°C，保温温度为470-490°C，保温时间为12h，出炉温度为470-490 °C。
3.根据权利要求I所述的一种船用高镁铝合金板材生产方法，其特征在于所述的步骤c中乳化液中润滑油的组成及质量百分比为润滑脂20-21%，自由酸5-6%，有机皂10-11%，乳化剂7-7. 5%，其余为水；乳化液的温度为55-60°C, pH值为8. 0-8. 2，电导率为200-220 u s/cm。
4.根据权利要求I所述的一种船用高镁铝合金板材生产方法，其特征在于所述的步骤c中轧制终了温度为400-420°C。
5.根据权利要求I所述的一种船用高镁铝合金板材生产方法，其特征在于所述的步骤d中中间退火包括加热，加热时第一次定温为500°C，升温速度为3°C /min，加热时间为3h ；加热后进行保温，保温时第二次定温为420°C，保温时间为2h，高镁铝合金板材的温度为400-420。。。
6.根据权利要求I所述的一种船用高镁铝合金板材生产方法，其特征在于所述的步骤e中冷轧的加工率在30-35%，冷轧速度在150m/min以上。
7.根据权利要求I所述的一种船用高镁铝合金板材生产方法，其特征在于所述的步骤f中稳定化处理包括加热，加热时第一次定温为200°C，升温速度为3°C /min，加热时间为I ;加热后进行保温，保温时第二次定温为130°C，保温时间为2h，高镁铝合金板材的温度为.110-120°C ;然后强制冷却，冷却速度达到2V /min。
全文摘要
本发明涉及一种高镁铝合金板材生产方法，尤其是涉及一种船用高镁铝合金板材生产方法。其主要是解决现有技术所存在的铝合金应用于轮船的甲板、船侧板、船底外板、勒板等承重结构件时，工作环境十分恶劣，温度变化剧烈、电解质腐蚀严重、还要承受巨大的海浪冲击，从而对铝合金船体的使用安全构成极大的威胁等的技术问题。本发明的步骤为铸造、均火、加热、热轧、中间退火、冷轧、稳定化处理、矫直、锯切、验收、包装。
文档编号C22C21/04GK102634701SQ20121006408
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者南晓波, 徐崇义, 施文良, 沈建国, 王清军, 盛勇仕 申请人:浙江永杰铝业有限公司