CN100441716C - 可控强度的铝合金薄板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
可控强度的铝合金薄板及其制造方法，它涉及一种铝合金薄板及其制造方法。现有方法生产的薄板，大多数为退火状态，组织均匀性能不好，从而导致材料的过早断裂的问题。本发明由铝、铜、镁、钛制成。本发明的方法是：熔炼环节中，按重量份数加入100份的铝、0.09-0.16份的铜、0.02-0.05份的镁和0.018-0.03份的钛，加工状态为H14和O状态，并且：在600-620℃使合金材料均匀化退火；冷却至500-520℃时进行热轧，热轧的最终温度不低于360℃；冷轧，加工率80-85%；经430-450℃的中间退火后，再进行25-35%加工率的精轧。采用本方法制造的产品成形时材料侧壁变薄率大，制耳小，深冲成形均匀，厚度变薄率大可以达到45%，表面光洁，不会产生桔状表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金薄板及其制造方法。
背景技术
现有的加工工艺生产的薄板，大多数为退火状态，组织均匀性能不好，晶粒粗大明显存在不均匀的第二相粒子，该粒子为硬化相，加工硬化系数低，在减薄拉伸成形时容易过早过快的出现细颈，在随后的使用过程中，由于粗大而且不均匀的晶粒组织以及第二相粒子的存在，使金属变脆的倾向性增大，从而导致材料的过早断裂，同时，由于材料的各向异性较大，会产生高达5％以上的制耳率，冲压件的R值较大，表面粗燥，由此导致成品率下降。由于晶粒粗大，导致成形件表面产生桔皮状缺欠。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有方法生产的薄板，大多数为退火状态，组织均匀性能不好，从而导致材料的过早断裂的问题，提供一种可控强度拉伸的铝合金薄板的制造方法，提高变薄率，避免桔皮状表面。
本发明可控强度的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.09-0.16份的铜、0.02-0.05份的镁、0.018-0.03份的钛制成，其中合金中的金属化合物粒子弥漫细小0.2μm-0.4μm，晶粒组织均匀细小30μm-50μm。
本发明第二种可控强度的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.09份的铜、0.05份的镁、0.023份的钛制成。
本发明第三种可控强度的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.13份的铜、0.05份的镁、0.028份的钛制成。
本发明可控强度的铝合金薄板的制备方法如下：
熔炼环节中，按重量份数加入100份的铝、0.09-0.16份的铜、0.02-0.05份的镁和0.018-0.03份的钛，加工状态为H14和O状态，并且：
a.在600-620℃使合金材料均匀化退火；
b.冷却至500-520℃时进行热轧，热轧的最终温度不低于360℃；
c.冷轧，加工率80-85％；
d.经430-450℃的中间退火后，再进行25-35％加工率的精轧。
本发明的优点：
1.采用本发明的方法制造的产品，晶粒适中并且质地均匀，具有较高的加工硬化系数，成形时材料侧壁变薄率大，制耳小，深冲成形均匀，厚度变薄率大可以达到45％，表面光洁，不会产生桔状表面。
2.本发明的熔炼环节加入了镁元素，有效地改善了铝合金薄板纤维组织及第二相粒子的分布状态和结构，进而有效的改进了铝合金薄板的抗腐蚀性能和焊接性能，同时，合金中加入镁之后，制成的钢材的表面光亮度也有很大改善。
3.本发明的产品由铁、锰、镁等金属元素所形成的金属化合物粒子弥漫细小，可以达到0.2-0.4pm，晶粒组织均匀细小，可达到30-50μm。
4.本发明通过熔铸工序控制铸锭成份和组织，通过以上的热冷轧及中间退火工艺，使减薄拉伸成形用的铝合金薄板保持平衡的变形组织与再结晶组织结构，这使得制耳率由原来的5％，最多可以降低到3％以下，加工硬化系数从0.6最高可以提高0.87，本发明所生产的产品的冲压性能良好，为减薄拉伸冲压件的生产提供了优质原料，成为制作高档高精密冲压件的理想材料。
5.本发明的方法实现了铝合金薄板冲压性能的提高，工艺简单，容易实现，不需要添加任何特殊专用设备。
6.采用H14状态和O状态加工，最终形成的产品具有较高的加工系数，在0.62以上，成形时使得材料侧壁变薄率大，晶粒组织适中，得以达到45％，制耳率小于3％，表面质量好，没有桔皮状缺欠，具有良好的减薄拉伸性能。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式中可控强度的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.09-0.16份的铜、0.02-0.05份的镁、0.018-0.03份的钛制成，其中合金中的金属化合物粒子弥漫细小0.2μm-0.4μm，晶粒组织均匀细小30μm-50μm。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是可控强度的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.09份的铜、0.05份的镁、0.023份的钛制成。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是可控强度的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.13份的铜、0.05份的镁、0.028份的钛制成。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是可控强度拉伸的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.09份的铜、0.05份的镁、0.023份的钛、小于0.01份的铬、小于0.01份的锌，杂质类物质0.52份的铁、1.25份的锰和0.1份的硅制成。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是可控强度拉伸的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.13份的铜、0.05份的镁、0.023份的钛、小于0.01份的铬，小于0.01份的锌、杂质类物质0.43份的铁、0.01份的锰和0.14份的硅制成。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是可控强度拉伸的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.13份的铜、0.05份的镁、0.023份的钛、小于0.01份的铬、小于0.01份的锌，杂质类物质0.43份的铁、0.01份的锰和0.14份的硅制成。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是可控强度拉伸的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.09份的铜、0.02份的镁和0.018份的钛制成。
具体实施方式八：本实施方式中可控强度的铝合金薄板的制备方法如下：
熔炼环节中，按重量份数加入100份的铝、0.09-0.16份的铜、0.02-0.05份的镁和0.018-0.03份的钛，加工状态为H14和O状态，并且：
a.在600-620℃使合金材料均匀化退火；
b.冷却至500-520℃时进行热轧，热轧的最终温度不低于360℃；
c.冷轧，加工率80-85％；
d.经430-450℃的中间退火后，再进行25-35％加工率的精轧。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八不同的是：
a.熔炼环节中，按重量份数加入100份的铝、0.09份的铜、0.05份的镁、0.023份的钛、小于0.01份的铬、小于0.01份的锌，杂质类物质0.52份的铁、1.25份的锰和0.1份的硅；
b.在600-620℃使合金材料均匀化退火3小时；
c.冷却至500-520℃时进行热轧，热轧的最终温度不低于360℃，热轧加工至9.0mm；
d.冷轧加工至0.82mm，加工率80-85％，轧至0.6mm；
e.在430-450℃的中间退火后，再进行25-35％加工率的精轧。
由此方法制得的产品，合金中的金属化合物粒子弥漫细小0.2-0.4μm，晶粒组织均匀细小30-50μm，制耳率为2.5-3％，硬化系数达到0.86，完全没有桔皮状表面，αb.Mpa145-155，δ6-8％。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式八不同的是：
a.熔炼环节中，按重量份数加入100份的铝、0.13份的铜、0.05份的镁、0.023份的钛、小于0.01份的铬，小于0.01份的锌、杂质类物质0.43份的铁、0.01份的锰和0.14份的硅；
b.在600-620℃使合金材料均匀化退火3小时；
c.冷却至500-520℃时进行热轧，热轧的最终温度不低于360℃，热轧加工至9.0mm；
d.冷轧加工至0.82mm，加工率80-85％，轧至0.6mm；
e.经430-450℃的中间退火后，再进行25-35％加工率的精轧
用本方法加工的产品，合金中的金属化合物粒子弥漫细小0.2-0.4μm，晶粒组织均匀细小60-90μm。制耳率为2.7-4.2％，硬化系数达到0.78，几乎没有桔皮状表面，αb.Mpa115-124，δ27-330％。
这里所述的晶粒度是在退火后的板材表面观察到的最大晶粒的平均直径，它与硬态成品板材表面所看到的晶粒的最大宽度基本相等。
这里所述的制耳率是平均制耳高度与平均制耳谷高的百分比，测定条件是直径58mm的下料冲头和直径33毫米的平底冲头制作的冲杯。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式八不同的是：
a.熔炼环节中，按重量份数加入100份的铝、0.09份的铜、0.02份的镁和0.018份的钛，加工状态为H14和0状态；
b.在600-620℃使合金材料均匀化退火；
c.冷却至500-520℃时进行热轧，热轧的最终温度不低于360℃；
d.所述的O状态为：冷轧的加工率为90％以上，冷轧后经380-400℃的成品退火。
合金中的金属化合物粒子弥漫细小，达到0.2-0.4μm，晶粒组织均匀细小，达到30-50μm。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式八不同的是：
a.熔炼环节中，按重量份数加入100份的铝、0.16份的铜、0.06份的镁和0.03份的钛，加工状态为H14和O状态；
b.在600-620℃使合金材料均匀化退火；
c.冷却至500-520℃时进行热轧，热轧的最终温度不低于360℃；
d.冷轧，加工率80-85％；
e.在430-450℃的中间退火后，再进行25-35％加工率的精轧。合金中的金属化合物粒子弥漫细小达到0.2-0.4μm，晶粒组织均匀细小可达到30-50μm。
如果采用O状态，冷轧的加工率为90％以上，冷轧后经380-400℃的成品退火。
Claims (4)
1、可控强度的铝合金薄板，其特征在于可控强度的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.09-0.16份的铜、0.02-0.05份的镁、0.018-0.03份的钛制成，其中合金中的金属化合物粒子弥漫细小0.2μm-0.4μm，晶粒组织均匀细小30μm-50μm。
2、根据权利要求1所述的可控强度的铝合金薄板，其特征在于可控强度的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.09份的铜、0.05份的镁、0.023份的钛制成。
3、根据权利要求1所述的可控强度的铝合金薄板，其特征在于可控强度的铝合金薄板按重量份数由100份的铝、0.13份的铜、0.05份的镁、0.028份的钛制成。
4、权利要求1所述的可控强度的铝合金薄板的制备方法，其特征在于可控强度的铝合金薄板的制备方法如下：
熔炼环节中，按重量份数加入100份的铝、0.09-0.16份的铜、0.02-0.05份的镁和0.018-0.03份的钛，加工状态为H14和O状态，并且：
a.在600-620℃使合金材料均匀化退火；
b.冷却至500-520℃时进行热轧，热轧的最终温度不低于360℃；
c.冷轧，加工率80-85％；
d.经430-450℃的中间退火后，再进行25-35％加工率的精轧。
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