本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，更具體地，涉及一種制備高強耐蝕鋁鎂合金片的方法、其產(chǎn)品以及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

鋁鎂合金是一種在鋁合金中加入金屬鎂的合金，其具有較高的強度和剛度，質(zhì)量輕，易于加工，易于回收，被廣泛地應(yīng)用于航空航天、交通運輸、石油化工、軌道交通、消費電子等領(lǐng)域。

盡管如此，我國鋁鎂合金產(chǎn)品仍然很難滿足高端設(shè)備的制造，并且，我國高端設(shè)備的零部件多數(shù)是從國外進口，而這些進口的零部件則是以我國低價出口的鋁鎂合金產(chǎn)品作為初級原材料，經(jīng)過高端技術(shù)處理制備而成的高附加值產(chǎn)品。

因此，研究開發(fā)高性能的鋁鎂合金產(chǎn)品成為亟待解決的問題。尤其是，同時具有高強度和耐腐蝕性能的鋁鎂合金更是亟待需要開發(fā)的產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的制備方法及產(chǎn)品，其目的在于，針對特定成分的鋁鎂合金鋁胚，設(shè)計依次執(zhí)行的熱軋延、第一次冷軋延、中間退火熱處理、第二次冷軋延以及最終退火熱處理，從而獲得同時具有高強、耐蝕以及耐彎曲性能鋁鎂合金。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的制備方法，其包括如下步驟：

S11：澆鑄獲得鋁胚，所述鋁胚包括的成分和各個成分的質(zhì)量百分比分別為：Mg 4.0～4.9％，Mn 0.2～0.5％，Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質(zhì)量分數(shù)小于0.15％的不可避免的雜質(zhì)，

S12：預(yù)熱所述步驟S11獲得的鋁胚，

S13：對經(jīng)過所述步驟S12的鋁胚執(zhí)行熱軋延工藝，

S14：對經(jīng)步驟S13的鋁胚執(zhí)行第一次冷軋延工藝，

S15：對經(jīng)步驟S14的鋁胚執(zhí)行中間退火熱處理，以使該鋁胚完全再結(jié)晶而軟化，

S16：對經(jīng)所述步驟S15的鋁胚執(zhí)行第二次冷軋延工藝，該第二次冷軋延厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～40％，

S17：對經(jīng)所述步驟S16的鋁胚進行最終退火熱處理，最終退火熱處理的溫度為210℃～250℃，最終退火熱處理的時間為2h～5h。

進一步的，步驟S12中，預(yù)熱溫度為480℃～530℃。

進一步的，步驟S13中，所述熱軋延工藝溫度為300℃～480℃。

進一步的，步驟S14中，對經(jīng)步驟S13的鋁胚執(zhí)行第一次冷軋延工藝，第一次冷軋延的厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～40％。

進一步的，步驟S15中，對經(jīng)步驟S14的鋁胚執(zhí)行中間退火熱處理，中間退火熱處理溫度為280℃～320℃，所述中間退火熱處理時間為2h～5h，以使該鋁胚完全再結(jié)晶而軟化。

按照本發(fā)明的第二個方面，還提供了一種如上所述方法獲得的耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金。所述的鋁鎂合金其斷裂伸長率大于10％，屈服強度大于或等于210MPa。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

本發(fā)明方法中，針對特定成分的鋁鎂合金依次進行熱軋、第一次冷軋、中間退火處理、第二次冷軋、退火處理，并且，該鋁鎂合金的成分為：Mg 4.0～4.9％，Mn 0.2～0.5％，Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質(zhì)量分數(shù)小于0.15％的不可避免的雜質(zhì)，熱軋的溫度為300℃～480℃、第一次冷軋變形量25％～40％、中間退火熱處理溫度為280℃～320℃，中間退火熱處理時間為2h～5h，第二次冷軋的變形量25％～40％、最終退火熱處理的溫度為210℃～250℃，最終退火熱處理時間為2h～5h，在以上成分和工藝的綜合作用下，能避免晶界出現(xiàn)腐蝕相，晶粒細小均勻，獲得耐彎曲、腐蝕性能優(yōu)良且強度較高的綜合性能優(yōu)良的鋁鎂合金，其斷裂伸長率大于10％，屈服強度大于或等于210MPa。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中一種耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的制備方法流程示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

圖1是本發(fā)明實施例中一種耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的制備方法流程示意圖，由圖可知，其包括如下步驟：

S11：澆鑄獲得鋁胚，所述鋁胚包括的成分和各個成分的質(zhì)量百分比分別為：Mg 4.0～4.9％，Mn 0.2～0.5％，Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質(zhì)量分數(shù)小于0.15％的不可避免的雜質(zhì)，

制備鋁胚時候，元素在700℃以上高溫相互熔融，經(jīng)過除氣、除渣過濾與添加細晶劑后，在半連續(xù)澆鑄(Direct Chill Casting)設(shè)備將其澆鑄成一鋁胚。

S12：預(yù)熱所述步驟S11獲得的鋁胚，預(yù)熱溫度為480℃～530℃。

S13：對經(jīng)過所述步驟S12的鋁胚執(zhí)行熱軋延工藝，所述熱軋延工藝溫度為300℃～480℃。在此步驟中，因鎂含量4％以上的鋁鎂合金屬于高加工強化型鋁合金，故熱軋延溫度須介于300至480℃之間，否則過低的熱軋延溫度將導(dǎo)致鋁胚于熱軋延過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的邊裂現(xiàn)象。

S14：對經(jīng)步驟S13的鋁胚執(zhí)行第一次冷軋延工藝，第一次冷軋延的厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～40％。

S15：對經(jīng)步驟S14的鋁胚執(zhí)行中間退火熱處理，以使該鋁胚完全再結(jié)晶而軟化。中間退火熱處理溫度為280℃～320℃，所述中間退火熱處理時間為2h～5h。

該中間退火熱處理主要是讓鋁片達到完全退火的軟化狀態(tài)(即俗稱之O temper調(diào)質(zhì)度)，因此，對退火溫度并無特別要求，一般鋁合金生產(chǎn)工廠，會視該爐次的熱處理鋁合金量而定，通常中間退火熱處理溫度會超過280℃。優(yōu)選為中間退火熱處理溫度為280℃～320℃。

S16：對經(jīng)所述步驟S15的鋁胚執(zhí)行第二次冷軋延工藝，該第二次冷軋延厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～40％，

在此步驟中，鋁胚厚度減薄量(英文簡稱為：Reduction)須嚴(yán)格控制在25％～40％之間，這樣的減薄量可于鋁材內(nèi)部介入適當(dāng)?shù)睦浼庸げ钆呕蛘呶诲e(位錯：英文簡稱為Dislocation)，以使鋁鎂合金具有高強度性能。此外，在上述范圍內(nèi)之冷加工差排量，對退火溫度高低變化較不敏感，因此，能夠使后續(xù)最終退火熱處理溫度有寬廣之施行范圍，可大大提高工藝性能。

以上制備方法中，運用兩次低冷軋延量制程(即為進行兩次冷軋制)，使鎂含量超過4％以上的鋁鎂合金內(nèi)部存有適當(dāng)之應(yīng)變能，因此在后續(xù)退火熱處理過程，鋁胚強度變化對退火溫度高低較不敏感，采用批次方式生產(chǎn)時，整爐次20至30噸重的鋁卷性能均勻，而且，最終退火溫度會高過晶界β-Mg2Al3相最易析出范圍(該溫度范圍為66℃～180℃)，避免了晶界腐蝕相的生成，能較好提高產(chǎn)品的耐腐蝕性能。

S17：對經(jīng)所述步驟S16的鋁胚進行最終退火熱處理，最終退火熱處理的溫度為210℃～250℃，最終退火熱處理的時間為2h～5h。

在此步驟中，退火熱處理時間介于2至5小時之間，而退火熱處理溫度介于210至250℃之間，這樣，可以避開66至180℃間晶界β-Mg2Al3相最易析出范圍，并且晶粒細小，可使鋁鎂合金具有耐彎曲(即為高伸長率)、高強度、不易腐蝕的優(yōu)點。

按照如上所述方法制備獲得的耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的斷裂伸長率大于10％，屈服強度大于或等于210MPa。

為了更詳細的說明本發(fā)明方法，下面結(jié)合具體的實施例進一步詳細說明。

實施例1

S11：澆鑄獲得鋁胚，所述鋁胚包括的成分和各個成分的質(zhì)量百分比分別為：Mg 4.0％，Mn 0.2％，Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質(zhì)量分數(shù)小于0.15％的不可避免的雜質(zhì)，

制備鋁胚時候，元素在700℃以上高溫相互熔融，經(jīng)過除氣、除渣過濾與添加細晶劑后，在半連續(xù)澆鑄(Direct Chill Casting)設(shè)備將其澆鑄成一鋁胚。

S12：預(yù)熱所述步驟S11獲得的鋁胚，預(yù)熱溫度為480℃～490℃。

S13：對經(jīng)過所述步驟S12的鋁胚執(zhí)行熱軋延工藝，所述熱軋延工藝溫度為300℃～350℃。

S14：對經(jīng)步驟S13的鋁胚執(zhí)行第一次冷軋延工藝，第一次冷軋延的厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～30％。

S15：對經(jīng)步驟S14的鋁胚執(zhí)行中間退火熱處理，以使該鋁胚完全再結(jié)晶而軟化。中間退火熱處理溫度為280℃～290℃，所述中間退火熱處理時間為2h～3h。

S16：對經(jīng)所述步驟S15的鋁胚執(zhí)行第二次冷軋延工藝，該第二次冷軋延厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～35％，

S17：對經(jīng)所述步驟S16的鋁胚進行最終退火熱處理，最終退火熱處理的溫度為210℃～220℃，最終退火熱處理的時間為2h～3h。

按照如上所述方法制備獲得的耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的斷裂伸長率大于11％，屈服強度為219MPa。

實施例2

S11：澆鑄獲得鋁胚，所述鋁胚包括的成分和各個成分的質(zhì)量百分比分別為：Mg 4.9％，Mn 0.4％，Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質(zhì)量分數(shù)小于0.15％的不可避免的雜質(zhì)，

S12：預(yù)熱所述步驟S11獲得的鋁胚，預(yù)熱溫度為500℃～530℃。

S13：對經(jīng)過所述步驟S12的鋁胚執(zhí)行熱軋延工藝，所述熱軋延工藝溫度為400℃～480℃。

S14：對經(jīng)步驟S13的鋁胚執(zhí)行第一次冷軋延工藝，第一次冷軋延的厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的35％～40％。

S15：對經(jīng)步驟S14的鋁胚執(zhí)行中間退火熱處理，以使該鋁胚完全再結(jié)晶而軟化。中間退火熱處理溫度為300℃～320℃，所述中間退火熱處理時間為4h～5h。

S16：對經(jīng)所述步驟S15的鋁胚執(zhí)行第二次冷軋延工藝，該第二次冷軋延厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的30％～45％，

S17：對經(jīng)所述步驟S16的鋁胚進行最終退火熱處理，最終退火熱處理的溫度為230℃～240℃，最終退火熱處理的時間為3h～4h。

按照如上所述方法制備獲得的耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的斷裂伸長率為14％，屈服強度大于或等于240MPa。

實施例3

S11：澆鑄獲得鋁胚，所述鋁胚包括的成分和各個成分的質(zhì)量百分比分別為：Mg 4.3％，Mn 0.5％，Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質(zhì)量分數(shù)小于0.15％的不可避免的雜質(zhì)。

S12：預(yù)熱所述步驟S11獲得的鋁胚，預(yù)熱溫度為490℃～520℃。

S13：對經(jīng)過所述步驟S12的鋁胚執(zhí)行熱軋延工藝，所述熱軋延工藝溫度為340℃～410℃。

S14：對經(jīng)步驟S13的鋁胚執(zhí)行第一次冷軋延工藝，第一次冷軋延的厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的28％～35％。

S15：對經(jīng)步驟S14的鋁胚執(zhí)行中間退火熱處理，以使該鋁胚完全再結(jié)晶而軟化。中間退火熱處理溫度為280℃～300℃，所述中間退火熱處理時間為2h～4h。

S16：對經(jīng)所述步驟S15的鋁胚執(zhí)行第二次冷軋延工藝，該第二次冷軋延厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的30％～40％，

S17：對經(jīng)所述步驟S16的鋁胚進行最終退火熱處理，最終退火熱處理的溫度為220℃～250℃，最終退火熱處理的時間為4h～5h。

按照如上所述方法制備獲得的耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的斷裂伸長率為10.5％，屈服強度為240MPa。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。