[发明专利]一种铝合金板材或卷材的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，尤其涉及一种铝合金板材或卷材的生产方法。

背景技术

铝合金是一种以铝为基的合金，主要合金元素有铜、硅、镁、锌和锰。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

铝合金板材或卷材的生产方法是通过铝合金或者直接冷铸成锭块，或者连续浇铸成厚带材，接着热轧成预定厚度，再用一道单独的工序将带材冷轧至最终厚度后，进行热处理工艺，以提高铝合金板材或卷材的力学性能，耐腐蚀性能，并改善其加工性能，获得尺寸的稳定性。

铝合金板材或卷材的热处理工艺可分为退火处理、固溶处理、时效处理和冷热循环处理。退火过程中固溶体发生分解，第二相质点发生聚集，可以消除铸件的内应力，稳定铸件尺寸，减少变形，增大铸件的塑性。固溶热处理指将合金加热到高温单相区恒温保持，使得在热轧和冷轧过程中，从母体合金中沉淀出来的所有可溶性合金成分溶解成固溶体，快速冷却以得到过饱和固溶体的热处理工艺，可提高合金的强度和塑性，改善合金的耐腐蚀性能。时效处理进行着过饱和固溶体分解的自发过程，从而使合金基体的点阵恢复到比较稳定的状态。冷热循环处理可引起固溶体点阵收缩和膨胀,使各相的晶格发生了少许位移,使第二相质点处于更加稳定的状态,从而提高合金尺寸的稳定性,适于精密零件的制造。

目前，航空、航天及交通运输等领域使用的铝合金板材或卷材为固溶时效强化状态的铝合金板材或卷材，其生产方法为：将铝合金材料铸锭并轧制后，以卷式或片式在以气体或液体为加热介质的装置内加热至400℃~600℃之间，保温10min~5h后，快速降至室温或更低温度，再将冷却后的铝合金材料加热，保温，冷却后，得到固溶时效强化状态的铝合金板材或卷材。但是由于铝合金板材或卷材的固溶温度较高，并且受限于设备导致冷变形量较低，因此得到的固溶时效强化状态铝合金板材或卷材的基体和/或包覆层易形成粗大晶粒，造成组织均匀性差，进一步导致此类铝合金板材或卷材加工性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种铝合金板材或卷材的生产方法，该方法生产的铝合金板材或卷材组织晶粒较细且均匀性较好。

本发明提供了一种铝合金板材或卷材的生产方法，包括以下步骤：

A）将轧制后的铝合金材料快速加热至300℃~400℃，短时保温后，快速冷却至室温，获得中间铝合金材料；

B）将所述中间铝合金材料依次进行固溶处理和时效处理后，得到铝合金板材或卷材。

优选的，所述快速加热的速度为150℃/min~300℃/min。

优选的，所述步骤A中保温的时间为2~30min。

优选的，所述快速冷却通过使用气体或液体进行。

优选的，所述轧制后的铝合金材料为卷式或片式铝合金材料。

优选的，所述固溶处理具体为：

将中间铝合金材料加热至400℃~600℃，并保温10~300min后，快速冷却至室温或更低温度。

优选的，所述时效处理具体为：

将固溶处理后的铝合金在一定时间内加热至0℃~400℃，保温后，冷却至室温，得到铝合金板材或卷材。

优选的，所述保温的时间为1min~任意长的时间。

优选的，所述一定时间为1min~任意长的时间。

本发明提供了一种铝合金板材或卷材的生产方法，该方法将轧制后的铝合金材料快速加热至300℃~400℃，短时保温后，快速冷却至室温，然后依次进行固溶处理和时效处理后，得到铝合金板材或卷材。与现有技术通过固溶处理和时效处理得到铝合金板材或卷材相比，本发明先将铝合金材料先快速加热和短时保温处理后再经过固溶处理和时效处理得到铝合金板材或卷材。首先，将铝合金材料快速加热和短时保温，能够消除铝合金材料的冷变形储能，使基体和/或包覆层形成均匀细小的晶粒组织，并且也可使其在固溶处理时由于缺乏再结晶晶核和变形储能，进而可保持细小的晶粒状态；其次，经过固溶、时效处理后，也使铝合金板材或卷材具有热处理强化状态的性能。

实验结果表明，本发明制得的铝合金板材或卷材既具有固溶、时效热处理强化状态的性能，又具有均匀、细小的组织状态。

附图说明

图1为本发明制备流程图；

图2为本发明实施例1制备的铝合金板材的低倍晶粒图；

图3为本发明比较例1制备的铝合金板材的低倍晶粒图；

图4为本发明实施例2制备的铝合金板材的高倍晶粒图；