一种避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法

1.本发明涉及铝合金热处理，具体涉及一种避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法。


背景技术：

2.高性能铝镁合金超厚铸锭是船舶用（超）宽幅铝板材的关键生产材料。工业上生产（超）宽幅铝板材主要采用轧制，轧制前需要进行预热和均匀化热处理。对于厚度超过500mm的5083铝合金铸锭，通常是将预热和均匀化热处理进行合并，统一称为均匀化热处理，以节省能源和缩短生产周期。因5083铝合金铸锭中的镁含量较高（4.0~4.9%），为了防止铸锭氧化、腐蚀，同时降低铸锭的变形抗力，工业上对5083铝合金超厚铸锭在轧制前会进行高温短时均匀化热处理，其中加热温度设置为470~520℃，保温时间设置为3~6h。采用高温短时均匀化热处理的5083铝合金超厚铸锭在轧制过程中容易发生边部开裂，严重时导致整板断裂。在使用过程中，照此工艺生产出的5083铝合金（超）宽幅板材也容易出现应力集中，引起板材断裂失效。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法，其能够抑制5083铝合金超厚铸锭中的α-al(fe, mn)si相转变为al6(fe, mn)相，显著降低5083铝合金超厚铸锭出现轧制失效的风险。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法，对5083铝合金超厚铸锭依次进行一段、二段、三段均匀化热处理，均匀化热处理结束后直接进行热轧；一段均匀化热处理的加热温度《温度预设值，保温时间《保温时间预设值；二段均匀化热处理的加热温度=温度预设值，保温时间《保温时间预设值；三段均匀化热处理的加热温度《温度预设值，保温时间=保温时间预设值；所述温度预设值为470~520℃，保温时间预设值为3~6h。
5.进一步，一段均匀化热处理的加热温度为400~450℃，保温时间为0.5~1h。
6.进一步，二段均匀化热处理的加热温度为470~520℃，保温时间为2~2.5h。
7.进一步，三段均匀化热处理的加热温度为400~450℃，保温时间为3~6h。
8.进一步，所述5083铝合金超厚铸锭的厚度为500~650mm。
9.本发明的有益效果：本发明采用三段均匀化热处理，在一段均匀化热处理时降低加热温度，适当缩短保温时间；在二段均匀化热处理时提高加热温度，适当缩短保温时间；在三段均匀化热处理时降低加热温度，适当延长保温时间，进而有效抑制了5083铝合金超厚铸锭中的α-al(fe, mn)si相转变为al6(fe, mn)相，同时保证超厚铸锭的组织均匀性和塑性，显著降低了5083铝合金超厚铸锭出现轧制失效的风险。
附图说明
10.图1是本发明所述避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法流程图。
11.图2是5083铝合金超厚铸锭经500℃/6h均匀化热处理后α-al(fe, mn)si相的转变情况。
12.图3是5083铝合金超厚铸锭经520℃/0.5h均匀化热处理后α-al(fe, mn)si相的转变情况。
13.图4是5083铝合金超厚铸锭经520℃/3h均匀化热处理后α-al(fe, mn)si相的转变情况。
14.图5是5083铝合金超厚铸锭经520℃/6h均匀化热处理后α-al(fe, mn)si相的转变情况。
具体实施方式
15.对比例一：对630mm厚的5083铝合金超厚铸锭进行均匀化热处理，加热温度为500℃，保温时间为6h。以图2中的p1为例，5083铝合金超厚铸锭中α-al(fe, mn)si相（标记为m）、组织结构接近α-al(fe, mn)si相的过渡相（标记为t）转变为al6(fe, mn)相（标记为n）的转变率为20.75%。b1和b2为α-al(fe, mn)si相的边界，b1和b2为al6(fe, mn)相的边界。
16.对比例二：对630mm厚的5083铝合金超厚铸锭进行均匀化热处理，加热温度为520℃，保温时间为0.5h。以图3中的p1为例，5083铝合金超厚铸锭中α-al(fe, mn)si相（标记为m）、组织结构接近α-al(fe, mn)si相的过渡相（标记为t）转变为al6(fe, mn)相（标记为n）的转变率为24.06%。b3为α-al(fe, mn)si相的边界，b3和b4为al6(fe, mn)相的边界。
17.对比例三：对630mm厚的5083铝合金超厚铸锭进行均匀化热处理，加热温度为520℃，保温时间为3h。以图4中的p1为例，5083铝合金超厚铸锭中α-al(fe, mn)si相（标记为m）、组织结构接近α-al(fe, mn)si相的过渡相（标记为t）转变为al6(fe, mn)相（标记为n）的转变率为32.06%。b4和b5为α-al(fe, mn)si相的边界，b5为al6(fe, mn)相的边界。
18.对比例四：对630mm厚的5083铝合金超厚铸锭进行均匀化热处理，加热温度为520℃，保温时间为6h。以图5中的p1为例，5083铝合金超厚铸锭中α-al(fe, mn)si相（标记为m）、组织结构接近α-al(fe, mn)si相的过渡相（标记为t）转变为al6(fe, mn)相（标记为n）的转变率为48.60%。b6为α-al(fe, mn)si相的边界，b6为al6(fe, mn)相的边界。
19.实施例一：参见图1，所示的避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法，对630mm厚的5083铝合金超厚铸锭依次进行一段、二段、三段均匀化热处理，均匀化热处理结束后直接进行热轧。其中，一段均匀化热处理的加热温度为450℃，保温时间为0.5h，二段均匀化热处理的加热温度为520℃，保温时间为2h，三段均匀化热处理的加热温度为450℃，保温时间为3.5h。经计算，三段均匀化热处理后5083铝合金超厚铸锭中α-al(fe, mn)si相、组织结构接近α-al(fe, mn)si相的过渡相转变为al6(fe, mn)相的转变率约为60.60~66.60%。


技术特征：
1.一种避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法，其特征在于：对5083铝合金超厚铸锭依次进行一段、二段、三段均匀化热处理，均匀化热处理结束后直接进行热轧；一段均匀化热处理的加热温度<温度预设值，保温时间<保温时间预设值；二段均匀化热处理的加热温度=温度预设值，保温时间<保温时间预设值；三段均匀化热处理的加热温度<温度预设值，保温时间=保温时间预设值；所述温度预设值为470~520℃，保温时间预设值为3~6h。2.根据权利要求1所述的避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法，其特征在于：一段均匀化热处理的加热温度为400~450℃，保温时间为0.5~1h。3.根据权利要求1所述的避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法，其特征在于：二段均匀化热处理的加热温度为470~520℃，保温时间为2~2.5h。4.根据权利要求1所述的避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法，其特征在于：三段均匀化热处理的加热温度为400~450℃，保温时间为3~6h。5.根据权利要求1所述的避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法，其特征在于：所述5083铝合金超厚铸锭的厚度为500~650mm。

技术总结
本发明涉及铝合金热处理，具体涉及一种避免5083铝合金超厚铸锭轧制失效的方法，对5083铝合金超厚铸锭依次进行一段、二段、三段均匀化热处理，均匀化热处理结束后直接进行热轧；一段均匀化热处理的加热温度<温度预设值，保温时间<保温时间预设值；二段均匀化热处理的加热温度=温度预设值，保温时间<保温时间预设值；三段均匀化热处理的加热温度<温度预设值，保温时间=保温时间预设值；所述温度预设值为470~520℃，保温时间预设值为3~6h。其能够抑制5083铝合金超厚铸锭中的α-Al(Fe,Mn)Si相转变为Al6(Fe,Mn)相，显著降低5083铝合金超厚铸锭出现轧制失效的风险。锭出现轧制失效的风险。锭出现轧制失效的风险。


技术研发人员：佘欣未 余江扬 杜伟昌 田宇禾 蒋显全
受保护的技术使用者：西南大学
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/8/1