CN101319285B

CN101319285B - 铝合金轧制板及其生产方法

Info

Publication number: CN101319285B
Application number: CN2008101304121A
Authority: CN
Inventors: 杜有东
Original assignee: ZHENGZHOU MINGTAI ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: Henan Mingsheng New Material Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2028-07-03
Also published as: CN101319285A; CN101270428A

Abstract

本发明涉及一种铝合金轧制板及其生产方法，成份含有Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Ni、Zn、Ti和Al。生产时混合各成分，在750～770℃熔炼，经扒渣、精炼、静置；然后铸轧出厚度为7.0～7.8mm的毛坯料；经四重冷轧机中温轧制到2.0～3.0mm，再轧制成花纹或镜面板；最后拉弯矫直，淬火。本发明中的板材密度低，和铝的密度相当，强度达140～300MPa，并且耐腐蚀性强；轧制的花纹板防滑性能好，可满足特殊场合下(如飞机用)铝合金地板的使用要求；铝合金镜面板性能稳定，耐用，重量轻、防水防火性好，可用于室内外装饰装修、照明等，用途较广。该方法工艺简化，生产成本低，有利于推广应用。

Description

铝合金轧制板及其生产方法

一、技术领域：

本发明涉及铝合金板材及其生产方法，特别是涉及一种铝合金轧制板及其生产方法。

二、背景技术：

随着科技的进步，铝合金板材的用途越来越广，不仅用于人们的日常生活中，还用于工业、农业、建筑业、化工、交通运输等方面，有的运用还到航天飞机上。如目前航空用飞机具有飞行的高速度、高角度及飞行时的高机动性等优点，为了保证飞机的稳定性和安全性，对飞机用铝合金地板提出了轻密度、高强度、耐腐蚀、防滑以及防止溅水流动等要求。

申请号为200710072126.X的发明专利公开了一种航空用铝合金防滑方格花纹板材及其生产方法，其方法需将混合金属熔炼后铸造成铸锭，将铸锭进行均火、刨边、锯切和铣面处理，再进行热轧得到毛坯料，将毛坯料经过退火处理后，再轧制成花纹板。该工艺较为复杂，能耗较高。申请号为95105977.7的文件公开了一种铝及铝合金装饰板及其制造方法，该方法采用化学试剂将铝合金板面氧化着色的方法得到装饰板，从而形成镜面板。但该镜面板使用时间短，性能不稳定，易污染环境。

三、发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供了一种铝合金板材，该板材具有密度低、强度高、耐腐蚀等优点；还提供了一种工艺简化、成本低的铝合金花纹板或镜面板的生产方法。

本发明的技术方案：

一种铝合金轧制板，以重量份表示，成份为Si 0.001～0.20份、Fe 0.001～0.50份、Cu 0.05～0.12份、Mn 1.0～1.3份、Mg 0.001～0.05份、Ni 0.001～0.1份、Zn0.001～0.05份、Ti 0.001～0.02份和余量Al，合计100份。

所述的成份优选Si 0.001～0.10份、Fe 0.20～0.50份、Cu 0.05～0.1份、Mn1.0～1.2份、Mg 0.001～0.02份、Ni 0.001～0.01份、Zn 0.01～0.05份、Ti 0.001～0.01份和余量Al，合计100份。

所述的成份优选Si 0.1～0.20份、Fe 0.001～0.20份、Cu 0.08～0.12份、Mn1.2～1.3份、Mg 0.02～0.05份、Ni 0.01～0.1份、Zn 0.01～0.05份、Ti 0.01～0.02份和余量Al，合计100份。

所述的成份优选Si 0.01～0.10份、Fe 0.01～0.30份、Cu 0.08～0.10份、Mn1.0～1.2份、Mg 0.01～0.05份、Ni 0.01～0.1份、Zn 0.01～0.03份、Ti 0.01～0.02份和余量Al，合计100份。

一种铝合金轧制花纹板的生产方法，该方法包括以下步骤，

(1)按重量份混合各成分，混合后在750～770℃的条件下熔炼5～20min，当炉料全部熔化并达到熔炼温度时进行扒渣，然后搅拌均匀，得到铝合金熔体；

(2)将铝合金熔体在740～760℃的条件下精炼，然后导入静置炉静置；将铝合金熔体通过前箱温度为695～715℃、速度为100～1000mm/min的铸轧机，铸轧出厚度为7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)将毛坯料经四重冷轧机中温轧制到2.0～3.0mm，轧制时将花纹辊装在毛坯料下面，平辊装在毛坯料上面，并启动毛刷辊并注入润滑油，轧制成铝合金花纹板；

(4)拉弯矫直，淬火。

所述的搅拌为两次搅拌，第一次搅拌5～10min后停10～15min，进行第二次搅拌；

所述的静置时的静置时间为9～11h，静置温度为740～750℃；

所述的精炼的时间为15～20min，精炼时所用气体为氮氯混合气体或氩气；

所述中温轧制时温度为30～60℃；所述轧制花纹板时的轧制速度为10～100m/min；所述的淬火温度为350～450℃，淬火时间为10～15h。

另外，所述的铝合金轧制板还可制成镜面板，与上述花纹板的轧制方法基本相同，不同之处在于：在上述的方法中需将将毛坯料经四重冷轧机中温30～60℃轧制到0.5～1.0mm厚度时，再经四重箔轧机轧制，轧制时使用镜面铝轧辊并启动清刷辊，在轧制速度为10～100m/min的条件下轧制成铝合金镜面板。淬火时在温度400～430℃的条件下淬火7～12h，即得到铝合金镜面板。

本发明的积极有益效果：

(1)本发明的铝合金轧制板材质密度低，和铝的密度相当，仅相当于与铜或铁密度的1/3，强度达到140～300Mpa，并且耐腐蚀性强；轧制的花纹板防滑性能好，可满足特殊场合下(如飞机用)铝合金地板的特殊要求。轧制的铝合金镜面板性能稳定，耐用，和不锈钢镜面板相比，具有成本低、重量轻、防水防火性好等优点，可用于室内外装饰装修、照明等，用途较广。

(2)本发明的轧制花纹板或镜面板方法采用连续铸轧法生产工艺，可以从铝合金熔体直接轧制成7.0～7.8mm毛坯；而采用热轧法，则需经过铸造、均火、锯切铣面、加热，再热轧成毛坯，该工艺较复杂；本发明的工艺大大简化，生产成本至少降低30～40％，该方法更有利于推广应用。

(3)本发明的铝合金轧制板通过调整合金元素的含量，特别是增加了锰的用量，锰能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能够细化再结晶晶粒，从而提高铝合金的机械强度。

四、具体实施方式：

实施例一、铝合金轧制花纹板及其生产方法，

(1)铝合金轧制花纹板的成分，以重量份表示，Si 0.001份、Fe 0.50份、Cu 0.05份、Mn 1.0份、Mg 0.001份、Ni 0.1份、Zn 0.05份、Ti 0.001份和余量Al，合计100份；

生产时将混合金属在770℃的条件下熔炼5min，当炉料全部融化并达到熔炼温度范围时进行扒渣，然后进行彻底搅拌，在保证彻底搅拌均匀后，熔体温度达到730℃时取样，检测成分是否合格；并进行第一次搅拌，转速为50转/分，搅拌5min；第一次搅拌后停留10～15min，待炉料充分溶解，调整温度至740～760℃后，再搅拌5～10min，得到铝合金熔体；

(2)将铝合金熔体在760℃的条件下，采用氮氯混合气体精炼15min(精炼时要将精炼器在炉门处预热后再打开气体阀门，将精炼器放入炉底进行精炼)；然后导入静置炉静置9h，静置温度为750℃。将铝合金熔体通过前箱温度为695～715℃、速度为100～1000mm/min的铸轧机，铸轧出厚度为7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)将毛坯料经四重冷轧机2～4个道次的中温(温度为30-60℃)，轧制到厚度2.50～3.0mm；轧制时，需要将花纹辊装在板材毛料的下面，平辊装在板材毛料的上面，轧制时需要注给润滑油，并启动毛刷辊对花纹辊辊面进行清刷，并且控制轧机的轧制速度为10～100m/min；

(4)将轧制的花纹板经拉弯矫直，按照实际需要的机械性能，在350～450℃下淬火10～15h；

(5)将淬火后的花纹板上至横剪开卷上，经过矫直、切片。

实施例二、铝合金轧制花纹板及其生产方法，同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：

(1)成分：Si 0.20份、Fe 0.001份、Cu 0.12份、Mn 1.3份、Mg 0.05份、Ni 0.001份、Zn 0.001份、Ti 0.03份和余量Al，合计100份；将混合料在750℃的条件下熔炼5min

(2)在740℃的条件下采用氮氯混合气体精炼20min，静置9h，静置温度为750℃；前箱温度为715℃、速度1000mm/min的条件下生产出厚度为7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)将毛坯料经四重冷轧机2～4个道次的经中温60℃轧制到厚度2.50mm；轧制速度为100m/min；

(4>拉弯矫直后，在410℃时淬火10h。

实施例三、铝合金轧制花纹板及其生产方法，同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：

(1)成分：Si 0.005份、Fe 0.45份、Cu 0.10份、Mn 1.2份、Mg 0.005份、Ni 0.005份、Zn 0.04份、Ti 0.003份和余量Al及不可避免的杂质，合计100份；将混合料在760℃的条件下熔炼18min；

(2)在750℃的条件下精炼18min，静置11h，静置温度为740℃。前箱温度为700℃、速度为150mm/min的条件下生产出7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)经四重冷轧机轧制到2.0～3.0mm；轧制速度为10m/min；

(4>在450℃时淬火10h。

实施例四、铝合金轧制花纹板及其生产方法，同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：

(1)成分：Si 0.18份、Fe 0.003份、Cu 0.05～0.12份、Mn 1.15份、Mg 0.04份、Ni 0.08份、Zn 0.01份、Ti 0.025份和余量Al及不可避免的杂质，合计100份；将混合料在755℃的条件下熔炼10min；

(2)在740～760℃的条件下采用氮氯混合气体精炼15～20min，静置炉静置10h，静置温度为745℃。前箱温度为710℃、速度为950mm/min的条件下生产出7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)经四重冷轧机轧制到2.0～3.0mm；轧制速度为20m/min；

(4>在360℃时淬火12h。

实施例五、铝合金轧制花纹板及其生产方法，同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：

(1)成分：Si 0.01份、Fe 0.40份、Cu 0.08份、Mn 1.25份、Mg 0.01份、Ni 0.015份、Zn 0.02份、Ti 0.015份和余量Al及不可避免的杂质，合计100份；将混合料在760℃的条件下熔炼15min；

(2)在745℃的条件下采用氮氯混合气体精炼15～20min，静置炉静置9.5h，静置温度为745℃。前箱温度为698℃、速度为300mm/min的条件下生产出厚度为7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)经四重冷轧机轧制到2.0～3.0mm；轧制速度为90m/min；

(4>在370℃时淬火15h。

实施例六、铝合金轧制花纹板及其生产方法，同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：

(1)成分：Si 0.15份、Fe 0.30份、Cu 0.11份、Mn 1.22份、Mg 0.03份、Ni 0.05份、Zn 0.008份、Ti 0.01份和余量Al及不可避免的杂质，合计100份；将混合料在755℃条件下熔炼18min；

(2)在755℃的条件下采用氩气精炼15～20min，静置炉静置10.5h，静置温度为748℃；前箱温度为712℃、速度为500mm/min的条件下生产出厚度为7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)经四重冷轧机轧制到厚度2.50～3.0mm；轧制速度为40m/min；

(4>在420℃时淬火13h。

实施例七：铝合金轧制镜面板及其生产方法，

成分以重量份表示，Si 0.20份、Fe 0.40份、Cu 0.06份、Mn 1.1份、Mg 0.001份、Ni 0.1份、Zn 0.05份、Ti 0.018份和余量Al，合计100份；

(3)将毛坯料经四重冷轧机在中温30-60℃轧制到0.5～1.0mm，再经四重箔轧机轧制至0.20-0.80mm厚度，轧制时将镜面专用轧辊安装在毛坯料的下面，并注给润滑油及启动毛刷辊对轧辊进行清刷，并且控制轧机的轧制速度为10～100m/min，得到镜面板卷材；

(4>将轧制的镜面板卷材按照实际需要的机械性能，在400-430℃下淬火7～12h；

(5)将淬火后的镜面板卷材上至拉弯矫直开卷上，经过拉弯矫直、覆膜之后，再经纵切或横切得到需要的镜面板规格。

实施例八、铝合金轧制镜面板及其生产方法，同实施例七相同之处不再重述，不同之处在于：

(1)成分：Si 0.20份、Fe 0.001份、Cu 0.12份、Mn 1.3份、Mg 0.05份、Ni 0.001份、Zn 0.001份、Ti 0.03份和余量Al，合计100份；将混合料在750℃的条件下熔炼5min；

(2)在740℃的条件下采用氮氯混合气体精炼20min，静置9h，静置温度为750℃。前箱温度为715℃、速度为1000mm/min的条件下生产出厚度为7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)将毛坯料经四重冷轧机在中温50℃轧制到0.5～1.0mm，再经四重箔轧机轧制至0.30-0.60mm，轧制速度为10～50m/min，得到镜面板卷材；

(4>将镜面板卷材在400-410℃下淬火10～12h。

实施例九、铝合金轧制镜面板及其生产方法，同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：

(2)在750℃的条件下精炼18min，静置11h，静置温度为740℃。前箱温度为700℃、速度为150mm/min的条件下生产出厚度为7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)将毛坯料经四重冷轧机在中温60℃时轧制到0.5～1.0mm，再经四重箔轧机轧制至0.20-0.50mm，轧制速度为60～100m/min；

(4>在420-430℃时淬火10～12h。

实施例十、铝合金轧制镜面板及其生产方法，同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：

(2)在740～760℃条件下采用氮氯混合气体精炼15～20min，静置炉静置10h，静置温度为745℃。前箱温度为710℃、速度为950mm/min的条件下生产出厚度为7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)将毛坯料经四重冷轧机在中温30-40℃轧制到0.5～0.8mm，再经四重箔轧机生产至0.20-0.80mm厚度，轧制速度为60～70m/min；

(4>在400-410℃时淬火7～8h。

实施例十一、铝合金轧制镜面板及其生产方法，同实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：

(2)在745℃的条件下采用氮氯混合气体精炼15～20min，静置炉静置9.5h，静置温度为745℃；前箱温度为698℃、速度为300mm/min的条件下生产出厚度为7.0～7.8mm的毛坯料；

(3)将毛坯料经四重冷轧机在中温50-60℃轧制到0.5～1.0mm，再经四重箔轧机生产至0.40-0.60mm厚度，轧制速度为10～100m/min；

(4)在410-420℃时淬火8～9h。

实施例十二～三十二：铝合金轧制板成分见下表，各成分合计仍为100份，按实施例一～六的方法制成花纹板，也可按实施例七～十一的方法制成镜面板，具体不再重述。

Claims

1.一种铝合金轧制板，其特征是：以重量份表示，成份为Si 0.001～0.20份、Fe 0.001～0.50份、Cu 0.05～0.12份、Mn 1.0～1.3份、Mg 0.001～0.05份、Ni 0.001～0.1份、Zn 0.001～0.05份、Ti 0.001～0.02份和余量Al，合计100份。

2.根据权利要求1所述的铝合金轧制板，其特征是：所述成份中Si 0.001～0.10份、Fe 0.20～0.50份、Cu 0.05～0.1份、Mn 1.0～1.2份、Mg 0.001～0.02份、Ni

0.001～0.01份、Zn 0.01～0.05份、Ti 0.001～0.01份。

3.根据权利要求1所述的铝合金轧制板，其特征是：所述成份中Si 0.1～0.20份、Fe 0.001～0.20份、Cu 0.08～0.12份、Mn 1.2～1.3份、Mg 0.02～0.05份、Ni 0.01～0.1份、Zn 0.01～0.05份、Ti 0.01～0.02份。

4.根据权利要求1所述的铝合金轧制板，其特征是：所述成份中Si 0.01～0.10份、Fe 0.01～0.30份、Cu 0.08～0.10份、Mn 1.0～1.2份、Mg 0.01～0.05份、Ni 0.01～0.1份、Zn 0.01～0.03份、Ti 0.01～0.02份。

5.一种如权利要求1所述的铝合金轧制板的生产方法，其特征是：该方法包括以下步骤，

(3)将毛坯料经四重冷轧机中温轧制到2.0～3.0mm，轧制时将花纹辊装在毛坯料下面，平辊装在毛坯料上面，启动毛刷辊并注入润滑油，轧制成铝合金花纹板；

(4)拉弯矫直，淬火。

6.根据权利要求5所述的铝合金轧制板的生产方法，其特征是：所述搅拌为两次搅拌，第一次搅拌5～10min后停10～15min，进行第二次搅拌；所述静置是在温度为740～750℃的条件下静置9～11h；所述精炼的时间为15～20min，精炼时所用气体为氮氯混合气体或氩气。

7.根据权利要求5所述的铝合金轧制板的生产方法，其特征是：所述中温轧制时温度为30～60℃；所述轧制花纹板时的轧制速度为10～100m/min。

8.根据权利要求5～7任一项所述的铝合金轧制板的生产方法，其特征是：所述的淬火温度为350～450℃，淬火时间为10～15h。

9.一种如权利要求1所述的铝合金轧板的生产方法，其特征是：该方法包括以下步骤，

(3)将毛坯料经四重冷轧机中温轧制到0.5～1.0mm厚度时，再经四重箔轧机1-3个道次的轧制，箔轧轧制时将镜面辊装在坯料下面，注入润滑油并启动毛刷辊对镜面辊进行辊面清刷，轧制成镜面板；

(4)拉弯矫直，淬火。

10.根据权利要求9所述的铝合金轧制板的生产方法，其特征是：所述的搅拌为两次搅拌，第一次搅拌5～10min后停10～15min，进行第二次搅拌；所述静置是在温度为740～750℃的条件下静置时间为9～11h；所述的精炼时间为15～20min，精炼时所用气体为氮氯混合气体或氩气；所述中温轧制时温度为30～60℃；所述轧制镜面板时的轧制速度为10～100m/min，所述淬火是在温度400～430℃的条件下淬火7～12h。