本发明涉及铝合金材料的技术领域，具体地说是一种铝合金板材的制备方法，尤其涉及控制厚度为2.0-12.0mm的5754H111状态铝合金板材的力学性能和电导率。
背景技术：
在铝合金材料中，5754是常用的一种铝合金材料。目前，厚度为2.0~12.0mm的5754H111状态的铝合金板/卷材常规的生产工艺流程为：将经过均匀化退火的铸锭通过热轧机热轧至厚度为2.5mm~12.5mm的板/卷材（薄板再通过冷轧机加工为冷轧卷材），预留0.1-5%的冷变形率，将板/卷材进行完全再结晶（或部分再结晶）退火至O状态或H2x状态，最后通过冷变形至成品。
但这种工艺生产的5754H111状态板材，其缺点是工艺流程长、电导率不稳定，卷材不同部位的力学性能（抗拉强度、屈服强度、延伸率）不均匀，力学性能数值散差性非常大，其中，电导率33~37%IACS、屈服强度数值散差性可达30~80MPa、抗拉强度数值散差性可达20~40MPa、延伸率数值散差性可达5~10%。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种改进的铝合金板材的制备方法，通过对于铝合金板的制作处理工艺的改进，使得工艺流程缩短，板材的力学性能具有突出的显著进步，它可克服现有技术中板材工艺流程长、电导率不稳定和力学性能不均匀的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种铝合金板材的制备方法，其特征在于：所述的处理方法包括如下步骤：a、熔炼、半连续铸造铸锭，所述的铸锭中含有的如下成分：Al、Si、Fe、Cu、Mn或Cr、Mg和Ti；b、将铸锭进行头尾锯切；c、铣面：将铸锭上、下面以及侧面分别进行铣面；d、加热：将经过铣面后的铸锭进行加热处理；e、热轧：将加热后的的铸锭，经过热轧机轧制成厚度为2.0~12.0mm的铝卷；f、将铝卷锯切为成品板材规格；g、检验：检验铝合金板材的电导率及力学性能检测，检验后，合格产品入库。
优选的，a步骤中，铸锭的各成分百分比含量如下：0~0.15%的Si、0~0.25%的Fe、0~0.03%的Cu、0.2~0.5%的Mn或0.2~0.5%的Cr、2.6~2.9%的Mg和0.005~0.02%的Ti，余量为Al ；b步骤中，铸锭头尾锯切，头部锯切长度为50~200mm，尾部锯切长度为100~300mm。
优选的，c步骤中，铸锭上、下面的铣面量为5~30mm/面，侧面铣面量为4~25mm/面；d步骤中，加热温度450~550℃，保温时间1.5~48h。
优选的，e步骤中，热轧温度300~370℃，热轧制成的铝卷单边切边量为20~120mm。
使用时，首先制作一种特殊成分比例的铸锭，其中成分主要是Al，同时添加了Si、Fe、Cu、Mn或Cr、Mg和Ti ，上述各成分精密配比，达到最佳效果，然后将加工后的铸锭进行锯切、铣面和加热，最终通过热轧机将铸锭轧制成铝卷，所述的铝卷高电导率且性能均匀，经过处理后的铝卷，其表面任意位置在环境温度20℃时检测的电导率≥36%IACS、其不同部位的屈服强度数值散差性控制在0~10MPa、抗拉强度数值散差性可达0~5MPa、延伸率数值散差性可达0~2.5%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明所述的一种铝合金板材的制备方法，描述了如下技术特征：所述的处理方法包括如下步骤：a、熔炼、半连续铸造铸锭，所述的铸锭中含有的如下成分：Al、Si、Fe、Cu、Mn或Cr、Mg和Ti；b、将铸锭进行头尾锯切；c、铣面：将铸锭上、下面以及侧面分别进行铣面；d、加热：将经过铣面后的铸锭进行加热处理；e、热轧：将加热后的的铸锭，经过热轧机轧制成厚度为2.0~12.0mm的铝卷；f、将铝卷锯切为成品板材规格；g、检验：检验铝合金板材的电导率及力学性能检测，检验后，合格产品入库。
可选的，a步骤中，铸锭的各成分百分比含量如下：0~0.15%的Si、0~0.25%的Fe、0~0.03%的Cu、0.2~0.5%的Mn或0.2~0.5%的Cr、2.6~2.9%的Mg和0.005~0.02%的Ti，余量为Al ，这里是一个基础的配比，这种配比不仅增加了材料的性能，也降低了制作工艺的步骤和要求，通过制成铸锭的结构，方便了后续工艺的进行，同时b步骤中，铸锭头尾锯切，头部锯切长度为50~200mm，尾部锯切长度为100~300mm，为后续的铣面、加热和轧制做进一步准备。
本发明采用成品厚度规格的铝卷经热轧终轧温度控制及利用热轧机械形变热处理直接至“H111”状态，采用这种方法对材料进行性能控制，其表面任意位置在20℃时检测的电导率≥36%IACS、屈服强度数值散差性控制在0~10MPa、抗拉强度数值散差性控制在0~5MPa、延伸率数值散差性控制在0~2.5%，与目前常规采用“对预留冷变形量的铝卷进行再结晶（或部分再结晶）退火后，再通过冷变形使材料达到H111状态”的工艺相比，具有电导率高、工艺流程缩短、力学性能数值散差性小，力学性能稳定的优点。本发明制备的高电导率、高强度铝板/卷主要用于安全性要求极高的核电、电力高压开关柜、电子屏蔽等领域。
在一个实施例中，首先制作铸锭，铸锭的各成分百分比含量如下：0.03~0.12%的Si、0.02~0.20%的Fe、0.005~0.02%的Cu、0.3~0.4%的Mn或0.3~0.5%的Cr、2.6~2.8%的Mg和0.005~0.015%的Ti，余量为Al，其中Mn和Cr可以选取其一。制成的铸锭头尾锯切，头部锯切长度为120mm，尾部锯切长度为150mm，然后接着铣面，铸锭上、下面的铣面量为15mm/面，侧面铣面量为8mm/面，接着对铸锭进行加热，加热温度500℃，保温时间20h。对铸锭进行热轧处理，热轧温度300~370℃，终轧温度330~350℃，热轧制成的铝卷单边切边量为20~120mm。最终得到高电导率且性能均匀的铝卷，使经过处理后的铝卷，其表面任意位置在环境温度20℃时检测的电导率≥36%IACS、其不同部位的屈服强度数值散差性控制在0~10MPa、抗拉强度数值散差性可达0~5MPa、延伸率数值散差性可达0~2.5%。
在一个实施例中，（1）熔铸，铸锭化学成分重量百分比：Si≤0.15%、Fe≤0.25%、Cu≤0.03%、Mn：0.2~0.5%或Cr：0.2~0.5%、Mg：2.6~2.9%、Ti：0.005~0.02%，余量为Al；（2）锯切：铸锭头尾锯切；（3）铣面：铸锭大面铣面量为5~30mm/面、侧面铣面量为4~25mm/面；（4）加热：将经过铣面后的铸锭进行加热，加热温度450~550℃，保温时间1.5~48h；（5）热轧：将加热后的的铸锭，经过热轧机轧制11~31个道次，轧制成厚度为2.0~12.0mm的铝卷，终轧温度300~370℃，单边切边量20~120mm；（6）热轧机采用板式法生产时，在热轧机卸板后经锯切定尺为成品板材规格；（7）检验：电导率及力学性能检测。
其中，热轧卷式法生产时，可采用热轧卷材切边，单边切边量20~120mm；
其中，横剪切板时，将卷材切为成品规格要求的板材；
其中，热轧机卸板和卷式开平的板材，均可用板材锯切机进行精确定尺锯切；
其中，力学性能检测时，在万能力学试验机上按照国家标准《GB／T 228.1-2010金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》进行力学性能检测。
在一个实施例中，铸锭的各成分百分比含量如下：0.011%的Si、0.18%的Fe、0.15%的Cu、0.3%的Mn或0.4%的Cr、2.7%的Mg和0.012%的Ti，余量为Al。所述的铸锭厚度为620mm，宽度为1340-1400mm，长度为5000mm。然后对铸锭头尾锯切，头部锯切长度为130mm，尾部锯切长度为180mm。接着对铸锭上、下面进行铣面，铣面量为5~30mm/面，侧面铣面量为4~25mm/面；热轧过程中，铸锭通过热轧机进行11~31个道次的轧制，轧制速度为60~300m/min，最终形成厚度为10mm的铝卷。其中，热轧温度300~370℃，终轧温度330~350℃，热轧制成的铝卷单边切边量为20~120mm。热轧后形成的铝卷厚度为10mm，宽度为1340-1400mm，然后通过横剪切板将铝卷开平切成宽度为1300mm的成品板材。
在一个具体的实施例中，以铸锭厚度为620mm，宽度尺寸为1340~1400mm，长度为5000mm、成品规格厚度为10mm，宽度为1300mm的卷材的5754H111状态板材生产为例，说明本发明的一种稳定控制5754H111状态铝合金板材力学性能的处理方法，包括如下步骤：
（1）熔炼、半连续铸造，铸锭化学成分重量百分比：Si≤0.15%、Fe≤0.25%、Cu≤0.03%、Mn：0.2~0.5%或Cr：0.2~0.5%、Mg：2.6~2.9%、Ti：0.005~0.02%，余量为Al；
（2）锯切：铸锭头尾锯切，头部可锯切长度50~200mm，尾部可锯切长度100~300mm；
（3）铣面：铸锭大面铣面量为5~20mm/面；侧面可铣面，铣面量为2~8mm/面；
（4）加热：将经过铣面后的铸锭进行加热，金属加热温度450~520±10℃，保温时间1.5~48h；
（5）热轧成卷材：将经过加热后的规格为620（厚度）mm*1340~1400（宽度）mm*5000（长度）mm的铸锭通过“单机架”、“1+1”、“1+n”式热轧机进行，热轧至规格为10（厚度）mm*1340~1400（宽度）mm的卷材（可切边至1300mm），轧制速度60~300m/min，终轧温度300~370℃；
（6）横剪切板：将10（厚度）*1300~1400（宽度）mm的卷材，开平切成10mm（厚度）*1300mm（宽度）*成品长度的板材；
（7）固态电导率检测：采用手持式数字电导率仪对室温下卷材表面进行电导率检测，测量前用标准块对手持式数字电导率仪进行校准，测量结果为＞36% IACS
（8）力学性能检测：在万能力学试验机上按照国家标准《GB／T 228.1-2010金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》进行力学性能检测。检测结果为：屈服强度为90~105MPa、抗拉强度为195~210MPa、延伸率为32~35%。
由检测结果可知，采用本发明生产的5754H111状态铝合金板材，工艺流程短，其电导率＞36% IACS，力学性能的稳定性明显优于常规生产工艺流程得到的板材力学性能结果。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。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的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。