一种生产5083H1X1铝合金装甲板的工艺方法与流程

一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法
技术领域
1.本发明涉及合金材料技术领域，更具体地说，本发明涉及一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法。


背景技术：

2.装甲车作为侦查、救护或运载方面起着重要的作用。本项目研制的铝合金板主要应用在铝合金装甲车上。由于钢装甲车自重较大，较笨重，所以研制铝合金装甲板，来替代钢装甲板。
3.铝合金材料在现代化装甲车辆上的应用是提高车辆机动性的重要前提之一，铝合金装甲材料的应用也已经成为装甲车辆轻量化的主要发展趋势之一。在车体结构设计中，装甲车每减轻1kg，则携带需要的动力设备即可减少0.6kg，进而使车的战斗全重减少。使用铝合金装甲代替钢装甲，在不降低抗弹性能的情况下，一般可减重20%左右。因此铝合金装甲板的应用前景非常广阔。与普通铝合金预拉伸板相比较，吨产值利润会高20%左右。然而现有技术中的铝合金材料在作为装甲车辆材料使用时，虽然可满足降低自重的需求，但在实际使用时力学性能、抗弹性能、抗应力腐蚀性能及热稳定性性能则有对应项数据无法达标。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，本发明所要解决的技术问题是：如何将普通的5083合金板材通过特殊工艺控制来满足mil-dtl-46027m标准的5083h1x1装甲板。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，具体加工步骤如下：s1、原料准备：置购5083合金铸锭或熔铸5083合金铸锭留存备用；s2、热轧：首先采取热轧工艺将步骤s1中准备的5083合金铸锭轧制成预计算厚度（已将后续厚度均已留出）的中厚板材，待板材凉到室温后，然后进行冷轧制；s3、冷轧：对步骤s2中冷却后的板材进行冷轧制，通过冷轧制来提高板材本身的性能；以单道次给入的冷作量不大于5%，否则容易出现开裂等缺陷；总的冷作量不超过40%加工条件进行冷轧；通过冷轧制后，将板材的厚度及力学性能等均控制到一定的军用标准值；s4、一轮拉伸：将经步骤s3冷轧后的5083板材，用60mn拉伸机进行拉平处理，拉伸量控制在0.1%-0.2%,务必不能出现滑移线；同时通过拉平的过程将热轧及冷轧过程中产生的应力进行消除；同时控制板材的板型达到2mm/2000mm的标准要求，达到客户的标准要求；s5、热稳定化：使用60ton时效炉，对步骤s4拉伸后的板材通过退火进行稳定化处理，主要目的是通过退火稳定化处理，将板材内部内应力进一步消除，并且将性能进行稳定，后续不发现持续衰减的现象；s6、二轮拉伸：将热稳定化处理后的板材再次进行拉平处理，主要是进一步消除内
应力，此次拉伸量控制在0.2%-0.3%，同时不能产生滑移线，拉伸后再次检测不平度，需满足板材的板型达到2mm/2000mm的标准要求；s7、锯切取样：在最终的板材上取样，进行试样加工；s8、试样测试：在电子万能试验机上进行拉伸，检测横向力学性能、纵向力学性能，同时进行检测抗应力腐蚀性能、晶间腐蚀、剥落腐蚀、弹道测试；同时取三组试样，跟踪2个月、6个月、1年的横向及纵向力学性能有无变化量；同时进行热稳定性实验，纵向拉伸性能；锯切取样进行抗应力腐蚀试验，每组9个试样，均满足astm g47标准要求；锯切取样按照mil-dtl-46027m要求，进行弹道测试，测试不同厚度，军用标准值要求v50=544.1m/s。
6.在一个优选的实施方式中，所述步骤s2中中厚板材优选为厚度为20mm、25mm、45mm的合金板材。
7.在一个优选的实施方式中，所述步骤s3中总冷作量优选为28%-32%；单道次给入的冷作量优选为4%。
8.在一个优选的实施方式中，所述步骤s4中板材标准2mm/2000mm是板材经过拉伸处理后，放到平台上，然后用2000mm的平尺进行检测，同时用塞尺塞，实测数值小于等于2mm。
9.在一个优选的实施方式中，所述步骤s5中退火温度为130℃，温度均匀性控制在
±
3℃，保温时间30min。
10.在一个优选的实施方式中，所述步骤s8中试样测试中锯切取样按照mil-dtl-46027m要求，进行弹道测试，测试不同厚度。
11.本发明的技术效果和优点：本发明通过未改变合金成分的前提下，通过特殊工艺方法即将板材的力学性能、抗应力腐蚀性能、弹道性能、晶间腐蚀、剥落腐蚀均满足军用标准要求，使得合金性能的抗拉强度、延伸率和屈服强度经长期使用后变化量不大，材料的热稳定性及抗应力腐蚀性能均超过军用标准要求，且弹道测试的实测值也均远远超过军用标准值；完全满足铝合金材料在作为装甲车辆材料使用时，在满足降低自重的需求的同时，保证力学性能、抗弹性能、抗应力腐蚀性能及热稳定性性能则有对应项数据的达标，使弹头有缓冲的作用。
实施方式
12.下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
13.本发明提供了一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，具体加工步骤如下：s1、原料准备：置购5083合金铸锭或熔铸5083合金铸锭留存备用；s2、热轧：首先采取热轧工艺将步骤s1中准备的5083合金铸锭轧制成厚度4.5-25.0mm的中厚板材，待板材凉到室温后，然后进行冷轧制；
s3、冷轧：对步骤s2中冷却后的板材进行冷轧制，通过冷轧制来提高板材本身的性能；以单道次给入的冷作量为4%，否则容易出现开裂等缺陷；总的冷作量为28%-32%加工条件进行冷轧；通过冷轧制后，将板材的厚度及力学性能等均控制到一定的军用标准值；s4、一轮拉伸：将经步骤s3冷轧后的5083板材，用60mn拉伸机进行拉平处理，拉伸量控制在0.1%-0.2%,务必不能出现滑移线；同时通过拉平的过程将热轧及冷轧过程中产生的应力进行消除；同时控制板材的板型达到2mm/2000mm（板材经过拉伸处理后，放到平台上，然后用2000mm的平尺进行检测，同时用塞尺塞，实测数值小于等于2mm）的标准要求，达到客户的标准要求；s5、热稳定化：使用60ton时效炉，对步骤s4拉伸后的板材通过退火进行稳定化处理，退火温度为130℃，温度均匀性控制在
±
3℃，保温时间30min，主要目的是通过退火稳定化处理，将板材内部内应力进一步消除，并且将性能进行稳定，后续不发现持续衰减的现象；s6、二轮拉伸：将热稳定化处理后的板材再次进行拉平处理，主要是进一步消除内应力，此次拉伸量控制在0.2%-0.3%，同时不能产生滑移线，拉伸后再次检测不平度，需满足板材的板型达到2mm/2000mm的标准要求；s7、锯切取样：在最终的板材上取样，进行试样加工；s8、试样测试：在电子万能试验机上进行拉伸，需检测横向力学性能、纵向力学性能，并取试样跟踪2个月的横向及纵向力学性能；同时进行热稳定性实验，纵向拉伸性能；锯切取样，进行抗应力腐蚀试验；锯切取样按照mil-dtl-46027m要求，进行弹道测试，军用标准值要求v50=544.1m/s。
实施例
14.本发明提供了一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，具体加工步骤如下：s1、原料准备：置购5083合金铸锭或熔铸5083合金铸锭留存备用；s2、热轧：首先采取热轧工艺将步骤s1中准备的5083合金铸锭轧制成厚度4.5-25.0mm的中厚板材，待板材凉到室温后，然后进行冷轧制；s3、冷轧：对步骤s2中冷却后的板材进行冷轧制，通过冷轧制来提高板材本身的性能；以单道次给入的冷作量为4%，否则容易出现开裂等缺陷；总的冷作量为28%-32%加工条件进行冷轧；通过冷轧制后，将板材的厚度及力学性能等均控制到一定的军用标准值；s4、一轮拉伸：将经步骤s3冷轧后的5083板材，用60mn拉伸机进行拉平处理，拉伸量控制在0.1%-0.2%,务必不能出现滑移线；同时通过拉平的过程将热轧及冷轧过程中产生的应力进行消除；同时控制板材的板型达到2mm/2000mm（厚度为2mm、宽度为2000mm冷轧板）的标准要求，达到客户的标准要求；s5、热稳定化：使用60ton时效炉，对步骤s4拉伸后的板材通过退火进行稳定化处理，退火温度为130℃，温度均匀性控制在
±
3℃，保温时间30min，主要目的是通过退火稳定化处理，将板材内部内应力进一步消除，并且将性能进行稳定，后续不发现持续衰减的现象；
s6、二轮拉伸：将热稳定化处理后的板材再次进行拉平处理，主要是进一步消除内应力，此次拉伸量控制在0.2%-0.3%，同时不能产生滑移线，拉伸后再次检测不平度，需满足板材的板型达到2mm/2000mm的标准要求；s7、锯切取样：在最终的板材上取样，进行试样加工；s8、试样测试：在电子万能试验机上进行拉伸，需检测横向力学性能、纵向力学性能，并取试样跟踪6个月的横向及纵向力学性能；同时进行热稳定性实验，纵向拉伸性能；锯切取样，进行抗应力腐蚀试验；锯切取样按照mil-dtl-46027m要求，进行弹道测试，军用标准值要求v50=544.1m/s。
实施例
15.本发明提供了一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，具体加工步骤如下：s1、原料准备：置购5083合金铸锭或熔铸5083合金铸锭留存备用；s2、热轧：首先采取热轧工艺将步骤s1中准备的5083合金铸锭轧制成厚度4.5-25.0mm的中厚板材，待板材凉到室温后，然后进行冷轧制；s3、冷轧：对步骤s2中冷却后的板材进行冷轧制，通过冷轧制来提高板材本身的性能；以单道次给入的冷作量为4%，否则容易出现开裂等缺陷；总的冷作量为28%-32%加工条件进行冷轧；通过冷轧制后，将板材的厚度及力学性能等均控制到一定的军用标准值；s4、一轮拉伸：将经步骤s3冷轧后的5083板材，用60mn拉伸机进行拉平处理，拉伸量控制在0.1%-0.2%,务必不能出现滑移线；同时通过拉平的过程将热轧及冷轧过程中产生的应力进行消除；同时控制板材的板型达到2mm/2000mm（厚度为2mm、宽度为2000mm冷轧板）的标准要求，达到客户的标准要求；s5、热稳定化：使用60ton时效炉，对步骤s4拉伸后的板材通过退火进行稳定化处理，退火温度为130℃，温度均匀性控制在
±
3℃，保温时间30min，主要目的是通过退火稳定化处理，将板材内部内应力进一步消除，并且将性能进行稳定，后续不发现持续衰减的现象；s6、二轮拉伸：将热稳定化处理后的板材再次进行拉平处理，主要是进一步消除内应力，此次拉伸量控制在0.2%-0.3%，同时不能产生滑移线，拉伸后再次检测不平度，需满足板材的板型达到2mm/2000mm的标准要求；s7、锯切取样：在最终的板材上取样，进行试样加工；s8、试样测试：在电子万能试验机上进行拉伸，需检测横向力学性能、纵向力学性能，并取试样跟踪一年的横向及纵向力学性能；同时进行热稳定性实验，纵向拉伸性能；锯切取样，进行抗应力腐蚀试验；锯切取样按照mil-dtl-46027m要求，进行弹道测试，军用标准值要求v50=544.1m/s。
实施例
16.分别取上述实施例1-3所制得的铝合金装甲板材料进行性能测试，得到以下数据：
初始横向力学性能、纵向力学性能跟踪后的横向及纵向力学性能热稳定性检测抗应力腐蚀性能（平均值）弹道测试实测值v50实施例1横向性能抗拉强度达到335mpa，屈服强度达到272mpa，延伸率达到10.8%抗拉强度342mpa，屈服强度275mpa，延伸率10.8%抗拉强度332mpa，屈服强度267mpa，延伸率13.2%4.48mg/cm2616m/s实施例2横向性能抗拉强度达到338mpa，屈服强度达到276mpa，延伸率达到11.5%抗拉强度344mpa，屈服强度277mpa左右，延伸率11.5%抗拉强度334mpa，屈服强度265mpa，延伸率达到14%4.76mg/cm2616m/s实施例3横向性能抗拉强度达到334mpa，屈服强度达到277mpa，延伸率达到12%抗拉强度341mpa，屈服强度278mpa，延伸率12%抗拉强度331mpa，屈服强度266mpa，延伸率达到14.2%4.95mg/cm2616m/s
由上表可知，通过此工艺制得的铝合金装甲板在电子万能试验机上进行拉伸检测横向力学性能、纵向力学性能，横向性能抗拉强度达到330-340mpa，屈服强度达到270-280mpa，延伸率达到10-12%；纵向性能抗拉强度达到350-360mpa，屈服强度达到280-290mpa，延伸率达到10-12%；取三组试样，跟踪2个月、6个月、1年的横向及纵向力学性能，均未出现大幅度衰减；抗拉强度仍保持在350mpa左右，屈服强度仍保持在280mpa左右，延伸率无变化；进行热稳定性实验，纵向拉伸性能，抗拉强度330-335mpa，屈服强度达到260-270mpa，延伸率达到13-15%；锯切取样进行抗应力腐蚀试验，每组9个试样，均满足astm g47标准要求；晶间腐蚀结果基本在4.5mg/cm2左右，均满足astm g66标准要求；锯切取样按照mil-dtl-46027m要求，进行弹道测试，测试不同厚度，军用标准值要求v50=544.1m/s，通过此工艺检测实测值v50可达到581m/s；薄板军用标准值要求v50=583m/s，通过此工艺检测实测值v50可达到616m/s；弹道测试实测值均远远超过军用标准值。
17.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，其特征在于，具体加工步骤如下：s1、原料准备：置购5083合金铸锭或熔铸5083合金铸锭留存备用；s2、热轧：首先采取热轧工艺将步骤s1中准备的5083合金铸锭轧制成中厚板材，待板材凉到室温后，然后进行冷轧制；s3、冷轧：对步骤s2中冷却后的板材进行冷轧制，以单道次给入的冷作量不大于5%，总的冷作量不超过40%加工条件进行冷轧；s4、一轮拉伸：将经步骤s3冷轧后的5083板材，用60mn拉伸机进行拉平处理，拉伸量控制在0.1%-0.2%,同时控制板材的板型达到2mm/2000mm的标准要求，同时消除内应力；s5、热稳定化：使用60ton时效炉，对步骤s4拉伸后的板材通过退火进行稳定化处理；s6、二轮拉伸：将热稳定化处理后的板材再次进行拉平处理，此次拉伸量控制在0.2%-0.3%，拉伸后再次检测不平度，需满足板材的板型达到2mm/2000mm的标准要求；s7、锯切取样：在最终的板材上取样，进行试样加工；s8、试样测试：在电子万能试验机上进行拉伸，取三组试样检测横向力学性能、纵向力学性能，同时进行检测抗应力腐蚀性能、晶间腐蚀、剥落腐蚀、弹道测试，且分别跟踪2个月、6个月、1年的横向及纵向力学性能。2.根据权利要求1所述的一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，其特征在于：所述步骤s2中中厚板材优选为厚度为20mm、25mm、45mm的合金板材。3.根据权利要求1所述的一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，其特征在于：所述步骤s3中总冷作量优选为28%-32%；单道次给入的冷作量优选为4%。4.根据权利要求1所述的一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，其特征在于：所述步骤s4中板材标准2mm/2000mm是板材经过拉伸处理后，放到平台上，然后用2000mm的平尺进行检测，同时用塞尺塞，实测数值小于等于2mm。5.根据权利要求1所述的一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，其特征在于：所述步骤s5中退火温度为130℃，温度均匀性控制在
±
3℃，保温时间30min。6.根据权利要求1所述的一种生产5083h1x1铝合金装甲板的工艺方法，其特征在于：所述步骤s8中试样测试中锯切取样按照mil-dtl-46027m要求，进行弹道测试，测试不同厚度。

技术总结
本发明公开了一种生产5083H1X1铝合金装甲板的工艺方法，具体涉及合金材料领域，具体加工步骤如下：S1、原料准备、S2、热轧、S3、冷轧、S4、一轮拉伸、S5、热稳定化、S6、二轮拉伸、S7、锯切取样、S8、试样测试。本发明通过未改变合金成分的前提下，通过特殊工艺方法即将板材的力学性能、抗应力腐蚀性能、弹道性能等均满足军用标准要求，使得合金性能的抗拉强度、延伸率和屈服强度经长期使用后变化量不大，材料的热稳定性及抗应力腐蚀性能均超过军用标准要求，且弹道测试的实测值也均远远超过军用标准值；完全满足铝合金材料在作为装甲车辆材料使用时，在降低自重的同时，保证力学性能、抗弹性能、抗应力腐蚀性能及热稳定性性能则有对应项数据的达标。的达标。


技术研发人员：何建伟 孙静 王文成 于国林 李绍威 高雅
受保护的技术使用者：大连汇程铝业有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/13