本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高耐蝕性的船用Al-Mg鋁合金中厚板材的制備方法。

背景技術(shù)：

挪威船級社（全稱：DET NORSKE VERITAS，簡稱DNV，成立于1864年，總部位于挪威首都奧斯陸），是一個權(quán)威，專業(yè)，獨立的非營利性的，以“捍衛(wèi)生命與財產(chǎn)安全，保護環(huán)境”為宗旨的獨立基金組織。DNV為客戶提供全面的風險管理和各類評估認證服務(wù)，主要涉及船級服務(wù)，認證服務(wù)，技術(shù)服務(wù)等方面，其在全球100個國家中設(shè)立了約300個分支機構(gòu)，員工逾9000人，來自全球85個不同的國家和地區(qū)，它同法國船級社（Bureau Veritas ），美國船級社（American Bureau of Shipping）一起成為世界三大主要船級社。DNV的認證業(yè)務(wù)始終秉持著技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢，在世界上獲得了超過80多個國家的授信認可，因此，滿足DNV的規(guī)范，可以增加國產(chǎn)船用鋁合金板材在船用產(chǎn)品中的競爭力，擴大外貿(mào)和銷售市場。

現(xiàn)在使用最多的船用鋁合金板材主要是5xxx系A(chǔ)l-Mg鋁合金，如：5059、5083、5086、5383和5456幾種合金，由于其具有較好的中等強度，可焊接、切削加工性良好，無低溫脆性和較高的耐海水侵蝕性，廣泛應(yīng)用于制造船體、船板、甲板、殼體內(nèi)部艙壁等。其中5083合金應(yīng)用較為廣范，該合金中：Si（硅）的質(zhì)量含量不大于0.40%，F(xiàn)e（鐵）的質(zhì)量含量不大于0.40%，Cu（銅）的質(zhì)量含量不大于0.10%，Mn（錳）的質(zhì)量含量在0.40-1.0%之間，Cr（鉻）的質(zhì)量含量在0.05-0.25%之間，Ti（鈦）的質(zhì)量含量小于0.15%，Mg（鎂）的含量在4.0-4.9%之間、Zn（鋅）的質(zhì)量含量不大于0.25%、Al（鋁）為余量；但是目前工業(yè)上制備的H321狀態(tài)的5083合金板材的生產(chǎn)工藝主要依靠50%以上總冷變形率來增加材料的力學性能，然后通過250-270℃之間的穩(wěn)定化處理降低材料強度，提高延伸率和耐蝕性，進而達到標準要求。但是，目前的生產(chǎn)方法對鋁合金板材的耐蝕性提高有限，使用壽命也較短，僅為2-5年，無法滿足DNV對船用鋁合金板材的性能要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高耐蝕性的船用Al-Mg鋁合金中厚板材的制備方法，采用本方法制備得到的Al-Mg鋁合金中厚板材在H321可以具有良好的力學性能及抗腐蝕性能。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種船用高耐蝕的Al-Mg鋁合金中厚板材的制備方法，其特征在于合金配方元素質(zhì)量百分數(shù)為：含Si（硅）的質(zhì)量含量不大于0.20%，F(xiàn)e（鐵）的質(zhì)量含量不大于0.20%，Cu（銅）的質(zhì)量含量不大于0.05%，Mn（錳）的質(zhì)量含量在0.40-0.60%之間，Cr（鉻）的質(zhì)量含量在0.10-0.20%之間，Ti（鈦）的質(zhì)量含量小于0.05%，Mg（鎂）的含量在4.7-5.2%之間、Zn（鋅）的質(zhì)量含量在0.25-0.40%之間、Al（鋁）為余量。

將上述配方的高鎂鋁合金鑄錠依次經(jīng)過鋸切、銑面、均勻化退火、熱軋、冷軋、清洗、穩(wěn)定化退火、鋸切、輥矯，得到船用高鎂鋁合金板材。

本發(fā)明所述合金鑄錠的均勻化退火溫度為535~545℃，保溫時間為4~6小時。

本發(fā)明所述合金熱軋卷曲溫度為330~350℃，30-50℃每小時的降溫速度下，快冷至220℃以下。

本發(fā)明所述合金冷軋總加工率為15~25%。

本發(fā)明所述合金穩(wěn)定化退火為230~250℃。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的第一個重要的技術(shù)措施是通過少量增加Zn元素，在基體中形成彌散分布的τ相，對電極電位較低的β相的在晶界處連續(xù)分布產(chǎn)生一定的抑制作用，可以提高合金的腐蝕敏感性。本發(fā)明的第二個重要技術(shù)措施是使用較高的均勻化退火溫度消除或削弱鑄錠凝固過程中產(chǎn)生的晶內(nèi)偏析，避免形成連續(xù)分布的、粗大的β相。本發(fā)明的第三個重要技術(shù)措施是通過熱軋后快速冷卻，以及較小的冷加工率和較低的退火溫度降低Mg的擴散和β相在晶界處的形成，可以提高合金的腐蝕敏感性，結(jié)果表明，本發(fā)明制備的高鎂鋁合金中厚板材抗拉強度在305~385MPa之間，屈服強度≥215MPa，斷后延伸率≥10%，晶間腐蝕級別為1級，敏感性為不敏感，剝落腐蝕優(yōu)于PB級。

下面的實施例是對本發(fā)明的進一步說明，而不是限制對本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

合金配方元素質(zhì)量百分數(shù)為：含Si（硅）的質(zhì)量含量0.198%，F(xiàn)e（鐵）的質(zhì)量含量0.112%，Cu（銅）的質(zhì)量含量0.048%，Mn（錳）的質(zhì)量含量0.412%，Cr（鉻）的質(zhì)量含量0.114%，Ti（鈦）的質(zhì)量含量0.046%，Mg（鎂）的含量4.721%，Zn（鋅）的質(zhì)量含量0.251%，Al（鋁）為余量。

將合金鑄錠進行鋸切銑面，將銑面后的鑄錠在545℃下加熱4小時，經(jīng)過29道次軋制至8mm厚，卷曲溫度為340℃，40℃每小時的降溫速度下，快冷至220℃以下。將上述熱軋卷材在冷軋機上一道次軋制至6.35mm，得到總的冷加工率為20.6%的冷軋卷。將得到冷軋卷材經(jīng)過清洗后，在250℃下穩(wěn)定化退火2小時，待卷材冷卻至室溫后再經(jīng)過輥矯直，切定尺，驗收后包裝，即可得到船用Al-Mg合金板材。

檢測所述的鋁合金中厚板材在H321下的性能按照GB/T 22641、EN 485.2及ASTM B928等標準檢測其剝落敏感性和晶間腐蝕性，其結(jié)果見表1所示，表1為實施例1-3提供性能參數(shù)。

實施例2

合金配方元素質(zhì)量百分數(shù)為：含Si（硅）的質(zhì)量含量0.121%，F(xiàn)e（鐵）的質(zhì)量含量0.199%，Cu（銅）的質(zhì)量含量0.023%，Mn（錳）的質(zhì)量含量0.596%，Cr（鉻）的質(zhì)量含量0.197%，Ti（鈦）的質(zhì)量含量0.31%，Mg（鎂）的含量5.194%，Zn（鋅）的質(zhì)量含量0.394%，Al（鋁）為余量。

將合金鑄錠進行鋸切銑面，將銑面后的鑄錠在535℃下加熱6小時，經(jīng)過29道次軋制至8mm厚，卷曲溫度為350℃，50℃每小時的降溫速度下，快冷至220℃以下。將上述熱軋卷材在冷軋機上一道次軋制至6.00mm，得到總的冷加工率為25%的冷軋卷。將得到冷軋卷材經(jīng)過清洗后，在240℃下穩(wěn)定化退火2小時，待卷材冷卻至室溫后再經(jīng)過輥矯直，切定尺，驗收后包裝，即可得到船用Al-Mg合金板材。

檢測所述的鋁合金中厚板材在H321下的性能按照GB/T 22641、EN 485.2及ASTM B928等標準檢測其剝落敏感性和晶間腐蝕性，其結(jié)果見表1所示，表1為實施例1-3提供性能參數(shù)。

實施例3

合金配方元素質(zhì)量百分數(shù)為：含Si（硅）的質(zhì)量含量0.151%，F(xiàn)e（鐵）的質(zhì)量含量0.134%，Cu（銅）的質(zhì)量含量0.044%，Mn（錳）的質(zhì)量含量0.523%，Cr（鉻）的質(zhì)量含量0.180%，Ti（鈦）的質(zhì)量含量0.040%，Mg（鎂）的含量4.93%，Zn（鋅）的質(zhì)量含量0.331%，Al（鋁）為余量。

將合金鑄錠進行鋸切銑面，將銑面后的鑄錠在540℃下加熱5小時，經(jīng)過29道次軋制至6mm厚，卷曲溫度為350℃，30℃每小時的降溫速度下，快冷至220℃以下。將上述熱軋卷材在冷軋機上一道次軋制至5.10mm，得到總的冷加工率為15%的冷軋卷。將得到冷軋卷材經(jīng)過清洗后，在230℃下穩(wěn)定化退火2小時，待卷材冷卻至室溫后再經(jīng)過輥矯直，切定尺，驗收后包裝，即可得到船用Al-Mg合金板材。

檢測所述的鋁合金中厚板材在H321下的性能按照GB/T 22641、EN 485.2及ASTM B928等標準檢測其剝落敏感性和晶間腐蝕性，其結(jié)果見表1所示，表1為實施例1-3提供性能參數(shù)。

表1。

結(jié)果表明，本發(fā)明所提供的Al-Mg合金中厚板材具有良好的力學性能以及抗腐蝕性，符合DNV船用鋁合金中厚板材的認可要求。

盡管對本發(fā)明已作出了詳細的說明并引證了一些具體實施例，但對本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員來說，還可以在不脫離本發(fā)明原理的前提下做出若干調(diào)整，這些改進也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。