[发明专利]一种用于罐体的铝镁合金及其制造方法

说明书

本发明公开了一种用于罐体的铝镁合金，其含有Al和不可避免的杂质，还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：Mn：0.2‑0.5％，Mg：5.6‑6.0％，Cr：0.02‑0.10％，Ti：0.015‑0.025％，Zr：0.03‑0.18％，Zn≤0.1％，Si≤0.15％，Fe≤0.25％，Cu≤0.2％。相应地，本发明还公开了上述铝镁合金的制造方法，其包括步骤：(1)熔炼和精炼；(2)除气除杂；(3)在线细化；(4)加热：控制升温速度为20‑40℃/h，并且在460‑490℃下保温2‑12h后出炉；(5)热轧：控制卷取温度为320‑340℃，随后自然冷却。本发明所述的铝镁合金不仅具有较高的强度，还具有较优的延伸率，其可以用于生产罐车的罐体，并能够在确保罐体质量安全的前提下，实现罐体的轻量化，对罐车进行减重。

技术领域

本发明涉及一种铝合金材料及其制造方法，尤其涉及一种铝镁合金及其制造方法。

背景技术

罐车主要分为油罐车和粉罐车，油罐车主要用于运输液化石油气、丙烯、环氧乙烷等危化品，粉罐车主要用于运输粉煤灰、水泥、沥青等，无论是油罐车还是粉罐车，它们的应用均十分广泛。

近年来，为了响应国家号召，降低车辆能耗，减少环境污染，诸多汽车企业均开始采用铝合金作为重要的轻量化材料生产罐车的罐体，以对罐车进行减重，提高用户使用经济效益。

在实际应用过程中，罐车用铝合金材料主要采用的是5182、5083铝合金板材。其中，5182铝合金的抗拉强度为280～350MPa，屈服强度≥125MPa，延伸率≥26％；5083铝合金的抗拉强度为290-370MPa，屈服强度≥145Mpa，延伸率≥17％。虽然，5182铝合金的延伸率能够满足用户的极限使用要求，但其强度略低；而5083铝合金的抗拉强度和屈服强度略高，但其延伸率较低。

目前，迫于能源、环保及安全要求，罐车生产厂家要求铝合金厂家生产供应的5182、5083铝合金处于强度范围区间的上限，且延伸率需要远超出产品标准要求，这就需要一种高强度、高延伸率的Al-Mg合金，以用于罐车的生产。

在现有技术中，已有部分研究人员针对铝镁合金进行了相关研究，并取得了一定的研究成果：

例如：公开号为CN104313414A，公开日为2015年1月28日，名称为“铝镁合金及其板材的制备方法”的中国专利文献，公开了一种铝镁合金及其板材的制备方法，其合金按照以下重量百分比：Fe＜0.3％，Si＜0.2％，Cu＜0.1％，Mn0.3％-0.6％，Mn4.7-5.5％，Zn≤0.1％，Ti＜0.1％，Zr0.05-0.15％，镧系元素≤0.05％，Na≤0.0005％，Be0.0005％-0.003％，其余单个杂质≤0.05％，其余杂质合金≤0.15％，余量为铝，配料后，熔铸成铸锭，锯切、铣面后，加热铸锭温度在450-470℃，时间为12-24h，对铸锭进行热粗轧和热精轧，终轧温度为330-350℃，将板材卷曲后自然冷却，获得高强度、延伸率高、热稳定性好的合金。在该技术方案中，主要通过镧系稀土元素与Zr的复核作用钉扎晶界作用、延长加热时间获得性能在抗拉强度280-350MPa、屈服强度≥125MPa、伸长率≥26％的铝镁合金。

又例如：公开号为CN107299263A，公开日为2017年10月27日，名称为“一种用于制造罐体的铝镁合金及其制备方法”的中国专利文献，公开了一种用于制造罐体的铝镁合金及其制备方法，该铝镁合金由以下成分组成：Si≤0.15％，Fe 0.1-0.3％，Cu＜0.2％，Mn0.6-1.3％，Mg 2.3-3.0％，Cr 0.06-0.12％，Zn＜0.1％，Ti 0.015-0.025％，Zr 0.04-0.18％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为Al。在该实施方式中，通过添加Mn、Cr、Zr元素的增加，将热轧终轧温度提高到290-310℃，可以获得H32态的力学性能，以确保抗拉强度为250-305MPa，屈服强度为大于等于180MPa，延伸率为大于8％。