一种5182铝合金板材及其制备方法与流程

文档序号:36407825发布日期:2023-12-16 16:26阅读:27来源:国知局

本发明涉及铝合金,尤其涉及一种5182铝合金板材及其制备方法。


背景技术:

1、5系铝合金是以mg元素为主的铝合金,因具有较高强度、良好的耐蚀性、焊接性及易于加工成形等特点,被广泛应用于汽车、船舶、金属包装材、液态气体储罐以及海洋工程等领域。近年来,随着对轻量化发展和减少碳排放要求越来越高,市场对5182铝合金板材的需求越来越大,同时对再生原材料使用比例要求也越来越高。

2、由于5系合金其mg含量较高,因此该系合金表面的氧化膜由al2o3和mgo构成,al2o3是非常致密的氧化膜,可阻止继续氧化,mgo是疏松多孔型,氧化反应可继续向熔体内进行;随着合金中mg含量增高,mgo氧化膜占比增多,熔体表面氧化膜的致密性也变差,从而使合金吸气性增加,易形成氧化夹渣,在铸锭表面存在氧化夹渣易引起应力集中,导致铸锭表面拉裂甚至裂纹倾向增加,且随着铸锭宽度急剧增加。

3、为了改善氧化膜性质,提高抗氧化能力,改善5系合金裂纹倾向、改善轧制板材表面质量和塑性,常规方法在高mg合金中添加微量的be元素。当前5182合金主要用于汽车板(铸锭宽度一般为1600~2300mm)和罐盖拉环料(铸锭宽度一般为1000~1500mm),随着铝合金轻量化和低碳经济发展,再生铝使用比例越来越大,但是罐盖料为食品包装材,不能使用任何含有有毒有害元素。为了更好的提升再生铝循环利用,5182合金汽车板用铸锭取消加入有毒元素be,但其氧化膜性质则变差,从而引起铸造性能变差、氢含量控制难度增加;同时造成较多表面拉裂、铸锭开裂、轧制起皮等缺陷,严重制约了再生循环材料应用的迅速发展。

4、因此,为了满足5182铝合金板材的质量要求则需要开发合适的铸造工艺,提高铸锭表面质量,使得铸锭组织细小均匀,化合物弥散分布,可以更好的满足板材和循环再生的要求。


技术实现思路

1、本发明解决的技术问题在于提供一种5182铝合金板材的制备方法,本申请制备的5182铝合金板材组织均匀、表面质量好。

2、有鉴于此,本申请提供了一种5182铝合金板材的制备方法,包括以下步骤:

3、a)将中间合金、纯金属、废弃料和高铝原料按照5182铝合金的成分配比配料,得到混合原料;

4、b)将所述混合原料采用喷粉精炼工艺,再采用氩气或氩氯混合气体精炼,然后采用熔剂对精炼后的熔体进行覆盖;采用氩氯混合气体进行在线净化,最后将得到的熔体进行在线过滤;

5、c)在步骤b)得到的熔体进行晶粒细化,得到细化合金熔体;

6、d)将所述细化合金熔体进行铸造,得到铸锭;所述铸造的速度为40~60mm/min,水流量为50~150m3/h/根,流盘末端铝液温度670~700℃,金属液位水平不小于50mm,水温为15~35℃;

7、d)将所述铸锭进行均热处理,再进行轧制,得到5182铝合金板材。

8、优选的,所述高铝原料为牌号al99.7以上品位的原铝锭或电解铝液,且所述电解铝液的加入量≤75%;所述废弃料为不含be废料或再生铝。

9、优选的,所述在线净化的氩气流量为3~10m3/h,所述在线净化的氯气流量为0.03~0.1m3/h,转速为200~500r/min;所述在线过滤采用板式过滤和深床过滤中的一种或两种。

10、优选的,所述在线净化以将熔体氢含量降至0.15ml/100gal以内,钠含量控制在0.0003wt%以内。

11、优选的,所述晶粒细化的细化剂选自al-5ti-1b线材、al-5ti-0.2b线材和al-3ti-0.15c线材中的一种或多种,所述al-5ti-1b线材的用量为0.4~1.2kg/t,al-5ti-0.2b线材的用量为0.6~1.4kg/t,al-3ti-0.15c线材的用量为0.8~1.6kg/t。

12、优选的,所述铸造的速度为45~55mm/min,水流量为60~100m3/h/根,流盘末端铝液温度为675~695℃,金属液位水平为50~65mm,水温为20~30℃。

13、优选的,所述均热处理的升温速度为50~100℃/h,升温时间为5~10h,升温至480~550℃,保温温度为470~525℃,保温时间为5~20h。

14、优选的,所述轧制的温度为420~480℃。

15、优选的,所述轧制的过程中进行切边,所述切边的单边切变量为5~10mm。

16、本申请还提供了所述的制备方法所制备的5182铝合金板材,包括:si≤0.20wt%,fe≤0.35wt%,cu≤0.15wt%,mn 0.20~0.50wt%,mg4.0~5.0wt%,cr≤0.10wt%,zn≤0.25wt%,ti≤0.10wt%,na≤0.0003wt%,be≤0.0002wt%,余量为al。

17、本申请提供了一种5182铝合金板材的制备方法,其包括依次进行的化学成分确定-原料选择-熔体净化-晶粒细化-铸造-均热处理-轧制,上述一系列的工艺流程中通过对各个环节的控制、调整,尤其是优化晶粒细化和铸造工艺,使得铝合金的铸造性能优良、组织均匀,并且具有较好的表面质量;进一步的,本申请在轧制过程中采用切边工艺,有效避免了板材的裂边甚至断带问题。



技术特征:

1.一种5182铝合金板材的制备方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述高铝原料为牌号al99.7以上品位的原铝锭或电解铝液,且所述电解铝液的加入量≤75%;所述废弃料为不含be废料或再生铝。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在线净化的氩气流量为3~10m3/h,所述在线净化的氯气流量为0.03~0.1m3/h,转速为200~500r/min;所述在线过滤采用板式过滤和深床过滤中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在线净化以将熔体氢含量降至0.15ml/100gal以内,钠含量控制在0.0003wt%以内。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述晶粒细化的细化剂选自al-5ti-1b线材、al-5ti-0.2b线材和al-3ti-0.15c线材中的一种或多种,所述al-5ti-1b线材的用量为0.4~1.2kg/t,al-5ti-0.2b线材的用量为0.6~1.4kg/t,al-3ti-0.15c线材的用量为0.8~1.6kg/t。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铸造的速度为45~55mm/min,水流量为60~100m3/h/根,流盘末端铝液温度为675~695℃,金属液位水平为50~65mm,水温为20~30℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述均热处理的升温速度为50~100℃/h,升温时间为5~10h,升温至480~550℃,保温温度为470~525℃,保温时间为5~20h。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述轧制的温度为420~480℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述轧制的过程中进行切边,所述切边的单边切变量为5~10mm。

10.权利要求1~9任一项所述的制备方法所制备的5182铝合金板材,包括:si≤0.20wt%,fe≤0.35wt%,cu≤0.15wt%,mn 0.20~0.50wt%,mg 4.0~5.0wt%,cr≤0.10wt%,zn≤0.25wt%,ti≤0.10wt%,na≤0.0003wt%,be≤0.0002wt%,余量为al。


技术总结
本发明提供了一种5182铝合金板材的制备方法,包括以下步骤:A)按照5182铝合金的成分配比配料,得到混合原料;B)将所述混合原料进行熔体净化;C)在步骤B)得到的熔体进行晶粒细化,得到细化合金熔体;D)将所述细化合金熔体进行铸造,得到铸锭;D)将所述铸锭进行均热处理,再进行轧制,得到5182铝合金板材。本申请还提供了上述制备方法制备的5182铝合金板材。本申请提供的5182铝合金板材具有良好的表面质量,组织细小均匀,化合物弥散分布,可以更好的满足板材的质量和循环再生的要求。

技术研发人员:史贵山,王剑,陈向富
受保护的技术使用者:西南铝业(集团)有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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