[发明专利]一种船舶用高强耐蚀铝合金板材的制备方法

说明书

本发明涉及铝合金板材技术领域，提供一种船舶用高强耐蚀铝合金板材及其制备方法。铝合金板材包括Mg6.1‑7.1%，Cu≤0.1%，Mn0.55‑1.05%，Cr0.1‑0.2%，Si≤0.15%，Fe≤0.3%，Zr0.1‑0.2%，余量Al。制备方法中，根据板材厚度从步骤1‑9：制备铸锭、均匀化、热轧、控温冷却、一次冷轧、中间退火、最终冷轧、稳定化退火、矫直及分切包装中选择部分步骤；当厚度≥8mm，选择步骤1‑4、9；当厚度在5‑8mm，选择步骤1‑5、9；当厚度≤5mm，选择步骤1‑3、5‑9。本发明能够在兼顾高强性能与优秀耐蚀性能的同时简化制备工序，大大降低生产成本，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及铝合金板材技术领域，尤其是涉及一种船舶用高强耐蚀铝合金板材及其制备方法。

背景技术

海洋工程行业的铝合金长期暴露在海水腐蚀环境下，不但对材料的强度有较高的要求，还对材料的耐蚀性能有很高的要求。为了使铝合金材料同时达到以上两种性能，行业内一般选用Al-Mg系合金，因为该系合金作为不可热处理的强化合金，具有较高的加工硬化率与强度，同时还具有较好的耐蚀性能。但Al-Mg系合金的耐蚀性能并非在所有情况下都优秀。当合金内析出了沿晶界连续分布的β-AlMg相时，腐蚀能够快速沿着这些析出相向材料内部扩展，造成严重的宏观腐蚀。但为了保证板材的强度，合金内又不得不添加了大量的Mg元素，导致这种沿晶界连续析出β-AlMg相的倾向大大增强。为了对抗这种倾向，需要对合金进行稳定化处理，刻意令β-AlMg相间断析出，扰乱其连续析出特性，阻止腐蚀的快速扩展，提高耐蚀性能。

授权公告号为CN109468509B的专利公开了一种船用铝合金板材的生产方法，其成分上Mg含量低于6.1%，同时添加了大量Zn元素，工艺上通过拉伸进行变形处理，不适宜大批量工业化生产，同时由于其较低的冷轧率，其稳定化温度较低。授权公告号为CN105039803B的专利公开了一种Er/Sc/Zr符合微合金化Al-6Mg-0.4Mn合金稳定化退火工艺，其成分上主要是通过Er/Sc/Zr符合微合金化提高耐蚀性，工艺上采用均匀化后冷却再重新加热至热轧温度进行热轧的方式，不能够满足工业化生产中降低能耗、节约成本的需求，中间退火温度也比较高。授权公告号为CN102586707B的专利公开了一种耐晶间腐蚀的高Mg含Er铝合金冷轧板材的热处理工艺，其成分上是通过Er的添加起到提高耐蚀性的效果，但为大工业生产增加了难度也增加了成本，工艺上，其变形量为75-90%的大变形不利于生产和板型控制，对设备要求很高。公开号为CN110952007A的专利申请公开了一种5083-H116态铝合金的制备工艺，其成分添加量较低，采用热轧-冷轧-稳定化退火工艺，工艺流程虽然更加简便，但是仍然不够简便，且其产品强度较低，屈服强度仅为217MPa，抗拉强度仅为327MPa，无法适应现代材料的高强需求。总之，现有技术中制备的5xxx系铝合金板材无法满足强度更高的船舶用零部件使用要求，主要在于无法兼顾高强性能与优秀的耐蚀性能，尤其在长期服役后，耐蚀性的问题更加严重。因此，如何在较简单的工序下同时提高5xxx系铝合金板材的强度与耐蚀性能，是本领域亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种船舶用高强耐蚀铝合金板材及其制备方法，能够在兼顾高强性能与优秀耐蚀性能的同时简化制备工序，大大降低了生产成本，提高了生产效率。

本发明的技术方案为：

一种船舶用高强耐蚀铝合金板材，按质量百分比计，所述铝合金板材包括：

Mg：6.1-7.1%，

Cu：≤0.1%，

Mn：0.55-1.05%，

Cr：0.1-0.2%，

Si：≤0.15%，

Fe：≤0.3%，

Zr：0.1-0.2%；

余量为Al及不可避免的杂质。