本發明屬于金屬材料領域，更具體地，涉及一種制備高強耐蝕鋁鎂合金片的方法、其產品以及應用。

背景技術：

鋁鎂合金是一種在鋁合金中加入金屬鎂的合金，其具有較高的強度和剛度，質量輕，易于加工，易于回收，被廣泛地應用于航空航天、交通運輸、石油化工、軌道交通、消費電子等領域。

盡管如此，我國鋁鎂合金產品仍然很難滿足高端設備的制造，并且，我國高端設備的零部件多數是從國外進口，而這些進口的零部件則是以我國低價出口的鋁鎂合金產品作為初級原材料，經過高端技術處理制備而成的高附加值產品。

因此，研究開發高性能的鋁鎂合金產品成為亟待解決的問題。尤其是，同時具有高強度和耐腐蝕性能的鋁鎂合金更是亟待需要開發的產品。

技術實現要素：

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的制備方法及產品，其目的在于，針對特定成分的鋁鎂合金鋁胚，設計依次執行的熱軋延、第一次冷軋延、中間退火熱處理、第二次冷軋延以及最終退火熱處理，從而獲得同時具有高強、耐蝕以及耐彎曲性能鋁鎂合金。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的制備方法，其包括如下步驟：

S11：澆鑄獲得鋁胚，所述鋁胚包括的成分和各個成分的質量百分比分別為：Mg 4.0～4.9％，Mn 0.2～0.5％，Si≤0.2％，Fe≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質量分數小于0.15％的不可避免的雜質，

S12：預熱所述步驟S11獲得的鋁胚，

S13：對經過所述步驟S12的鋁胚執行熱軋延工藝，

S14：對經步驟S13的鋁胚執行第一次冷軋延工藝，

S15：對經步驟S14的鋁胚執行中間退火熱處理，以使該鋁胚完全再結晶而軟化，

S16：對經所述步驟S15的鋁胚執行第二次冷軋延工藝，該第二次冷軋延厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～40％，

S17：對經所述步驟S16的鋁胚進行最終退火熱處理，最終退火熱處理的溫度為210℃～250℃，最終退火熱處理的時間為2h～5h。

進一步的，步驟S12中，預熱溫度為480℃～530℃。

進一步的，步驟S13中，所述熱軋延工藝溫度為300℃～480℃。

進一步的，步驟S14中，對經步驟S13的鋁胚執行第一次冷軋延工藝，第一次冷軋延的厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～40％。

進一步的，步驟S15中，對經步驟S14的鋁胚執行中間退火熱處理，中間退火熱處理溫度為280℃～320℃，所述中間退火熱處理時間為2h～5h，以使該鋁胚完全再結晶而軟化。

按照本發明的第二個方面，還提供了一種如上所述方法獲得的耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金。所述的鋁鎂合金其斷裂伸長率大于10％，屈服強度大于或等于210MPa。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：

本發明方法中，針對特定成分的鋁鎂合金依次進行熱軋、第一次冷軋、中間退火處理、第二次冷軋、退火處理，并且，該鋁鎂合金的成分為：Mg 4.0～4.9％，Mn 0.2～0.5％，Si≤0.2％，Fe≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質量分數小于0.15％的不可避免的雜質，熱軋的溫度為300℃～480℃、第一次冷軋變形量25％～40％、中間退火熱處理溫度為280℃～320℃，中間退火熱處理時間為2h～5h，第二次冷軋的變形量25％～40％、最終退火熱處理的溫度為210℃～250℃，最終退火熱處理時間為2h～5h，在以上成分和工藝的綜合作用下，能避免晶界出現腐蝕相，晶粒細小均勻，獲得耐彎曲、腐蝕性能優良且強度較高的綜合性能優良的鋁鎂合金，其斷裂伸長率大于10％，屈服強度大于或等于210MPa。

附圖說明

圖1是本發明實施例中一種耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的制備方法流程示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

圖1是本發明實施例中一種耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的制備方法流程示意圖，由圖可知，其包括如下步驟：

S11：澆鑄獲得鋁胚，所述鋁胚包括的成分和各個成分的質量百分比分別為：Mg 4.0～4.9％，Mn 0.2～0.5％，Si≤0.2％，Fe≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質量分數小于0.15％的不可避免的雜質，

制備鋁胚時候，元素在700℃以上高溫相互熔融，經過除氣、除渣過濾與添加細晶劑后，在半連續澆鑄(Direct Chill Casting)設備將其澆鑄成一鋁胚。

S12：預熱所述步驟S11獲得的鋁胚，預熱溫度為480℃～530℃。

S13：對經過所述步驟S12的鋁胚執行熱軋延工藝，所述熱軋延工藝溫度為300℃～480℃。在此步驟中，因鎂含量4％以上的鋁鎂合金屬于高加工強化型鋁合金，故熱軋延溫度須介于300至480℃之間，否則過低的熱軋延溫度將導致鋁胚于熱軋延過程中產生嚴重的邊裂現象。

S14：對經步驟S13的鋁胚執行第一次冷軋延工藝，第一次冷軋延的厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～40％。

S15：對經步驟S14的鋁胚執行中間退火熱處理，以使該鋁胚完全再結晶而軟化。中間退火熱處理溫度為280℃～320℃，所述中間退火熱處理時間為2h～5h。

該中間退火熱處理主要是讓鋁片達到完全退火的軟化狀態(即俗稱之O temper調質度)，因此，對退火溫度并無特別要求，一般鋁合金生產工廠，會視該爐次的熱處理鋁合金量而定，通常中間退火熱處理溫度會超過280℃。優選為中間退火熱處理溫度為280℃～320℃。

S16：對經所述步驟S15的鋁胚執行第二次冷軋延工藝，該第二次冷軋延厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～40％，

在此步驟中，鋁胚厚度減薄量(英文簡稱為：Reduction)須嚴格控制在25％～40％之間，這樣的減薄量可于鋁材內部介入適當的冷加工差排或者位錯(位錯：英文簡稱為Dislocation)，以使鋁鎂合金具有高強度性能。此外，在上述范圍內之冷加工差排量，對退火溫度高低變化較不敏感，因此，能夠使后續最終退火熱處理溫度有寬廣之施行范圍，可大大提高工藝性能。

以上制備方法中，運用兩次低冷軋延量制程(即為進行兩次冷軋制)，使鎂含量超過4％以上的鋁鎂合金內部存有適當之應變能，因此在后續退火熱處理過程，鋁胚強度變化對退火溫度高低較不敏感，采用批次方式生產時，整爐次20至30噸重的鋁卷性能均勻，而且，最終退火溫度會高過晶界β-Mg2Al3相最易析出范圍(該溫度范圍為66℃～180℃)，避免了晶界腐蝕相的生成，能較好提高產品的耐腐蝕性能。

S17：對經所述步驟S16的鋁胚進行最終退火熱處理，最終退火熱處理的溫度為210℃～250℃，最終退火熱處理的時間為2h～5h。

在此步驟中，退火熱處理時間介于2至5小時之間，而退火熱處理溫度介于210至250℃之間，這樣，可以避開66至180℃間晶界β-Mg2Al3相最易析出范圍，并且晶粒細小，可使鋁鎂合金具有耐彎曲(即為高伸長率)、高強度、不易腐蝕的優點。

按照如上所述方法制備獲得的耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的斷裂伸長率大于10％，屈服強度大于或等于210MPa。

為了更詳細的說明本發明方法，下面結合具體的實施例進一步詳細說明。

實施例1

S11：澆鑄獲得鋁胚，所述鋁胚包括的成分和各個成分的質量百分比分別為：Mg 4.0％，Mn 0.2％，Si≤0.2％，Fe≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質量分數小于0.15％的不可避免的雜質，

制備鋁胚時候，元素在700℃以上高溫相互熔融，經過除氣、除渣過濾與添加細晶劑后，在半連續澆鑄(Direct Chill Casting)設備將其澆鑄成一鋁胚。

S12：預熱所述步驟S11獲得的鋁胚，預熱溫度為480℃～490℃。

S13：對經過所述步驟S12的鋁胚執行熱軋延工藝，所述熱軋延工藝溫度為300℃～350℃。

S14：對經步驟S13的鋁胚執行第一次冷軋延工藝，第一次冷軋延的厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～30％。

S15：對經步驟S14的鋁胚執行中間退火熱處理，以使該鋁胚完全再結晶而軟化。中間退火熱處理溫度為280℃～290℃，所述中間退火熱處理時間為2h～3h。

S16：對經所述步驟S15的鋁胚執行第二次冷軋延工藝，該第二次冷軋延厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的25％～35％，

S17：對經所述步驟S16的鋁胚進行最終退火熱處理，最終退火熱處理的溫度為210℃～220℃，最終退火熱處理的時間為2h～3h。

按照如上所述方法制備獲得的耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的斷裂伸長率大于11％，屈服強度為219MPa。

實施例2

S11：澆鑄獲得鋁胚，所述鋁胚包括的成分和各個成分的質量百分比分別為：Mg 4.9％，Mn 0.4％，Si≤0.2％，Fe≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質量分數小于0.15％的不可避免的雜質，

S12：預熱所述步驟S11獲得的鋁胚，預熱溫度為500℃～530℃。

S13：對經過所述步驟S12的鋁胚執行熱軋延工藝，所述熱軋延工藝溫度為400℃～480℃。

S14：對經步驟S13的鋁胚執行第一次冷軋延工藝，第一次冷軋延的厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的35％～40％。

S15：對經步驟S14的鋁胚執行中間退火熱處理，以使該鋁胚完全再結晶而軟化。中間退火熱處理溫度為300℃～320℃，所述中間退火熱處理時間為4h～5h。

S16：對經所述步驟S15的鋁胚執行第二次冷軋延工藝，該第二次冷軋延厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的30％～45％，

S17：對經所述步驟S16的鋁胚進行最終退火熱處理，最終退火熱處理的溫度為230℃～240℃，最終退火熱處理的時間為3h～4h。

按照如上所述方法制備獲得的耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的斷裂伸長率為14％，屈服強度大于或等于240MPa。

實施例3

S11：澆鑄獲得鋁胚，所述鋁胚包括的成分和各個成分的質量百分比分別為：Mg 4.3％，Mn 0.5％，Si≤0.2％，Fe≤0.35％，Ti≤0.1％，Cu≤0.15％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，余量為Al以及質量分數小于0.15％的不可避免的雜質。

S12：預熱所述步驟S11獲得的鋁胚，預熱溫度為490℃～520℃。

S13：對經過所述步驟S12的鋁胚執行熱軋延工藝，所述熱軋延工藝溫度為340℃～410℃。

S14：對經步驟S13的鋁胚執行第一次冷軋延工藝，第一次冷軋延的厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的28％～35％。

S15：對經步驟S14的鋁胚執行中間退火熱處理，以使該鋁胚完全再結晶而軟化。中間退火熱處理溫度為280℃～300℃，所述中間退火熱處理時間為2h～4h。

S16：對經所述步驟S15的鋁胚執行第二次冷軋延工藝，該第二次冷軋延厚度減薄量為該次軋制前鋁胚厚度的30％～40％，

S17：對經所述步驟S16的鋁胚進行最終退火熱處理，最終退火熱處理的溫度為220℃～250℃，最終退火熱處理的時間為4h～5h。

按照如上所述方法制備獲得的耐彎曲、耐腐蝕的高強度鋁鎂合金的斷裂伸長率為10.5％，屈服強度為240MPa。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。