[发明专利]一种大规格高强高韧板及其制备方法

说明书

一种大规格高强高韧板及其制备方法，它属于合金加工技术领域。本发明要解决现有高强铝合金板材存在强度与韧性相矛盾的问题。大规格高强高韧板由Mg、Cu、Mn、Fe、Si和余量Al组成；方法：一、铸锭制备；二、均匀化；三、轧制；四、固溶；五、预拉伸；六、时效。本发明用于大规格高强高韧板及其制备。

技术领域

本发明属于合金加工技术领域。

背景技术

铝合金在汽车、航空、航天及军事装备等领域均有应用，随着科技和经济的发展，各领域对铝合金的需求日益增加，也对铝合金的性能提出了越来越高的要求，对铝合金的研究也越发深入。

现有的Al-Cu-Mg合金板材生产工艺大都存在强度与韧性相矛盾的问题，在满足高强度的同时往往不能满足韧性要求，从而导致合金板材强度高，但是韧性太差；或者是抗拉强度与屈服强度之间不能同时达到较高水平，因此仍需对板材成分及生产工艺进行研究和改进。

发明内容

本发明要解决现有高强铝合金板材存在强度与韧性相矛盾的问题，进而提供一种大规格高强高韧板及其制备方法。

一种大规格高强高韧板，大规格高强高韧板按质量百分数由0.76％～1.3％的Mg、2.28％～5.2％的Cu、0.2％～0.57％的Mn、0.02％～0.04％的Fe、0.01％～0.03％的Si和余量Al组成，且Cu与Mg的质量比为(3～4):1。

一种大规格高强高韧板的制备方法，它是按以下步骤进行：

一、铸锭制备：

按质量百分数为0.76％～1.3％的Mg、2.28％～5.2％的Cu、0.2％～0.57％的Mn、0.02％～0.04％的Fe、0.01％～0.03％的Si和余量Al称取铝锭、镁锭、Al-Cu合金、Al-Mn合金、Al-Fe合金及Al-Si合金，然后称取铝钛硼晶粒细化剂，将称取的铝锭、镁锭、Al-Cu合金、Al-Mn合金、Al-Fe合金、Al-Si合金及铝钛硼晶粒细化剂依次进行熔炼、精炼、搅拌静置、除渣及铸造，得到Al-Cu-Mg铝合金铸锭；

所述的Cu与Mg的质量比为(3～4):1；

二、均匀化：

在铸锭温度为490℃～500℃的条件下，将Al-Cu-Mg铝合金铸锭进行均匀化处理20h～24h，然后出炉空冷至室温，最后铣面，得到均匀化铸锭；

三、轧制：

将均匀化铸锭进行加热处理，然后在金属温度为420℃～440℃、轧制总变形量为58％～64％、热轧5道次～10道次及每道次下压量为6％～12％的条件下进行轧制，得到合金板材；

四、固溶：

将合金板材进行切边处理，再加热至金属温度为500℃～510℃，在金属温度为500℃～510℃的条件下，保温1.5h～2h，最后出炉水淬，得到固溶合金板材；

五、预拉伸：

将固溶合金板材进行预拉伸处理，得到拉伸处理后的合金板材；

六、时效：

在金属温度为170℃～180℃的条件下，将拉伸处理后的合金板材时效处理11h～12h，得到大规格高强高韧板。

本发明的有益效果是：

一、本发明一种大规格高强高韧板材生产技术，厚度可达10mm～20mm，宽度可达800mm～2000mm，与普通2324铝合金相比，减少Fe、Si的含量从而起到细化晶粒、抑制再结晶及固溶强化等作用，在提高板材强度的同时，具备良好的拉伸性能。

二、本发明所制备的铝合金，其Cu/Mg值在3～4之间，有利于合金基体中S相的析出，从而提高了合金的室温力学性能。