CN100445414C - 用铸轧坯料生产5xxx系列铝板加工工艺中的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用铸轧坯料生产5XXX系列铝板工艺中的热处理方法，属热处理技术领域。本发明包括中间退火和成品退火工序。中间退火在对铸轧坯料进行三次轧制后进行，快速升温至350-500℃，保温8-15小时，冷却至200-260℃时出炉风冷；成品退火在对已均匀化退火处理后的冷轧坯料进行轧制加工后进行，快速升温至150-200℃，保温3-6小时，再将炉温升至200-300℃，保温5-8小时，冷却至140-180℃时直接出炉风冷。本发明具有操作方便，能有效改善5XXX系列合金铝板的内部组织，提高5XXX系列合金铝板成品的综合性能等优点。

Description

用铸轧坯料生产5XXX系列铝板加工工艺中的热处理方法
技术领域
本发明属热处理技术领域。更具体地说涉及一种用铸轧坯料生产5XXX系列合金铝板加工工艺的热处理方法。
背景技术
5XXX系列合金属于铝镁系合金，该合金具有较高的强度，优良的耐蚀性、可焊接性和良好的塑性性能。在铝板加工业中，随着合金元素含量的增加，铝板的强度增加，变形抗力增大，加工难度大。5XXX系列合金铝板的生产技术主要是热轧法，热轧坯料是将铝液铸成大扁锭，铸锭尺寸一般厚600mm，宽2200mm，长4000～8000mm，经过大型铣床铣面，去除大扁锭表面的氧化物和杂质，然后进行加温，在超过“再结晶”温度的条件下进行轧制。由于热轧锭的体积较大，在随后的大变形量塑性变形过程中，内部组织经历了多次回复、再结晶，使坯料在内部组织的均匀化、晶粒的尺寸与形状、点缺陷与线缺陷浓度变化等方面，均获得极大的改善，因此热轧技术具有变形量大、坯料组织细密，产品质量好的优势，但热轧生产线投资额大、建设周期长，生产成本高，能耗和污染大。
连铸连轧工艺，是让铝液通过一套装置引导到两个轧辊之间形成的“辊缝”中，通过两个轧辊的强行冷却结晶和变形后，得到铸轧卷。在连铸连轧过程中，铝液在两个轧辊之间的较窄辊缝中受到两轧辊的急剧冷却而结晶，凝固后的坯料同时受到两轧辊一定程度的轧制变形，所得到的铸轧板的内部组织属于半铸态结构、晶体的方向性较强。铸轧法生产高合金板有其自身的技术难点，铸轧合金板坯在内部组织、表面偏析和板形质量方面都与热轧板坯有先天的不足。
而采用铸轧坯料生产5XXX系列合金铝板因为坯料强度高、塑性差致使加工难度大，至今还没有公开报道。
发明内容
本发明的目的在于克服了现有技术的不足，提供一种可以用于铸轧坯料生产5XXX系列铝板工艺中的热处理技术，从而改善5XXX系列合金铝板坯料组织形态，提高5XXX系列合金铝板综合质量，且工艺简单、能耗和加工成本低，污染少，效率高。
本发明的技术方案，包括中间退火和成品退火，其步骤具体如下：
1、中间退火：采用冷轧设备对5.5-7.5mm的铸轧坯料进行三次轧制，轧制后的坯料厚度为2.0--3.5mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至350-500℃，保温8-15小时，冷却至200-260℃时出炉风冷；
2、成品退火：采用冷轧设备对已中间退火处理后的冷轧坯料进行轧制加工，轧制后的坯料厚度为0.2--0.9mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至150-200℃，保温3-6小时，再将炉温升至200-300℃，保温5-8小时，冷却至140-180℃时直接出炉风冷。
本发明的有益效果是：中间退火是指对经过冷轧大变形后的板坯进行的部分再结晶退火工艺，在中间退火时除发生再结晶以外，还可能存在相变反应，这种相变反应无疑将影响坯料的内在组织和性能。因此，中间退火工艺的制定不仅要考虑再结晶过程，还要考虑退火温度范围内的相变。以消除坯料的加工硬化和内应力，使坯料塑性得以充分恢复。成品退火的目的是为了使最终的合金板材组织完全再结晶，使合金板材得到具有满足用户要求的内部组织和机械性能。
具体实施方式
实施例1：用铸轧坯料生产5005合金铝板加工工艺中的热处理方法
1、中间退火
采用冷轧设备对5.5mm的5005合金铸轧坯料进行三次轧制，轧制后的坯料厚度为2.0mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至350℃，保温8小时，冷却至200℃时出炉风冷。
2、成品退火
采用冷轧设备对已中间退火处理后的冷轧坯料进行轧制加工，轧制后的坯料厚度为0.2mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至150℃，保温3小时，再将炉温升至200℃，保温5小时，冷却至140℃时直接出炉风冷。
经上述热处理后的0.2mm 5005合金铝板的抗拉强度为315MPa，屈服强度为285MPa，伸长率为10％。
实施例2：用铸轧坯料生产5754合金铝板加工工艺中的热处理方法
1、中间退火
采用冷轧设备对7.5mm的5754合金铸轧坯料进行三次轧制，轧制后的坯料厚度为3.5mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至500℃，保温15小时，冷却至260℃时出炉风冷。
2、成品退火
采用冷轧设备对已中间退火处理后的冷轧坯料进行轧制加工，轧制后的坯料厚度为0.9mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至200℃，保温6小时，再将炉温升至300℃，保温8小时，冷却至180℃时直接出炉风冷。
经上述热处理后的0.9mm 5754合金铝板的抗拉强度为355MPa，屈服强度为325MPa，伸长率为15％。
实施例3：用铸轧坯料生产5086合金铝板加工工艺中的热处理方法
1、中间退火
采用冷轧设备对7.0mm的5086合金铸轧坯料进行三次轧制，轧制后的坯料厚度为3.0mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至440℃，保温12小时，冷却至240℃时出炉风冷。
2、成品退火
采用冷轧设备对已中间退火处理后的冷轧坯料进行轧制加工，轧制后的坯料厚度为0.7mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至190℃，保温5小时，再将炉温升至270℃，保温7小时，冷却至170℃时直接出炉风冷。
经上述热处理后的0.7mm 5086合金铝板的抗拉强度为325MPa，屈服强度为300MPa，伸长率为11％。
实施例4：用铸轧坯料生产5456合金铝板加工工艺中的热处理方法
1、中间退火
采用冷轧设备对6.0mm的5456合金铸轧坯料进行三次轧制，轧制后的坯料厚度为2.5mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至400℃，保温10小时，冷却至220℃时出炉风冷。
2、成品退火
采用冷轧设备对已中间退火处理后的冷轧坯料进行轧制加工，轧制后的坯料厚度为0.5mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至170℃，保温4小时，再将炉温升至230℃，保温6小时，冷却至150℃时直接出炉风冷。
经上述热处理后的0.6mm 5456合金铝板的抗拉强度为345MPa，屈服强度为310MPa，伸长率为12％。
实施例5：用铸轧坯料生产5182合金铝板加工工艺中的热处理方法
1、中间退火
采用冷轧设备对7.1mm的5182合金铸轧坯料进行三次轧制，轧制后的坯料厚度为3.3mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至480℃，保温13小时，冷却至250℃时出炉风冷。
2、成品退火
采用冷轧设备对已中间退火处理后的冷轧坯料进行轧制加工，轧制后的坯料厚度为0.8mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至190℃，保温4.5小时，再将炉温升至290℃，保温6.5小时，冷却至170℃时直接出炉风冷。
经上述热处理后的0.8mm 5182合金铝板的抗拉强度为340MPa，屈服强度为295MPa，伸长率为12％。
实施例6：用铸轧坯料生产5083合金铝板加工工艺中的热处理方法
1、中间退火
采用冷轧设备对6.8mm的5083合金铸轧坯料进行三次轧制，轧制后的坯料厚度为3.1mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至450℃，保温11小时，冷却至230℃时出炉风冷。
3、成品退火
采用冷轧设备对已中间退火处理后的冷轧坯料进行轧制加工，轧制后的坯料厚度为0.8mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至180℃，保温3.5小时，再将炉温升至260℃，保温7.5小时，冷却至160℃时直接出炉风冷。
经上述热处理后的0.8mm 5083合金铝板的抗拉强度为335MPa，屈服强度为315MPa，伸长率为13％。
利用现有技术和本发明技术分别对铸轧坯料生产的5系列合金铝板进行热处理，其结果如下表：
项目 轧制情况   轧制最薄厚度mm   抗拉强度(MPa)   伸长率(％)
无任何热处理   1.5mm以下厚度时裂边严重、断带频繁 1.1 390 拉断
  中间退火   轧制时较为顺利   0.5   305   2.5
  中间退火和成品退火   轧制时十分顺利   0.5   345   12
由上表可以看出，本发明具有操作方便，能有效改善5系列合金铝板的内部组织，提高5系列合金铝板成品的综合性能等优点。

Claims (1)

1、一种用铸轧坯料生产5XXX系列铝板加工工艺中的热处理方法，其步骤为：
(1)中间退火：采用冷轧设备对5.5-7.5mm的铸轧坯料进行三次轧制，轧制后的坯料厚度为2.0--3.5mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至350-500℃，保温8-15小时，冷却至200-260℃时出炉风冷；
(2)成品退火：采用冷轧设备对已中间退火处理后的冷轧坯料进行轧制加工，轧制后的坯料厚度为0.2--0.9mm，然后将冷轧坯料卷放入退火炉，快速升温至150-200℃，保温3-6小时，再将炉温升至200-300℃，保温5-8小时，冷却至140-180℃时直接出炉风冷。
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