CN101381827A - 轧制铝合金板材及其花纹板、镜面板的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝合金轧制板及其生产方法。轧制板成份含有Si 0.001~0.12份、Fe 0.001~0.25份、Cu 0.001~0.03份、Mn 0.001~0.02份、Mg 0.001~0.02份、Ni 0.001~0.02份、Zn 0.001~0.02份、Ti 0.001~0.02份和余量Al。生产时按重量份混合后在750~770℃时熔炼5~20min,得到铝合金熔体;然后精炼、静置;再通过前箱温度为695~715℃的铸轧机,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1.50~4.0mm,启动毛刷辊并注入润滑油,轧制成花纹板或镜面板;经拉弯矫直、淬火。该板材具有强度高、耐腐蚀等优点;工艺简化,生产成本低,有利于推广应用。

Description

轧制铝合金板材及其花纹板、镜面板的生产方法
一、技术领域:
本发明涉及一种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,有的还运用到航天飞机上。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,该板材具有成本低、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,成份含有Si 0.001~0.12份、Fe 0.001~0.25份、Cu 0.001~0.03份、Mn 0.001~0.02份、Mg 0.001~0.02份、Ni 0.001~0.02份、Zn 0.001~0.02份、Ti 0.001~0.02份和余量Al,合计100份。
所述的成份中Si 0.005~0.01份、Fe 0.01~0.1份、Cu 0.01~0.025份、Mn0.002~0.01份、Mg 0.001~0.01份、Ni 0.001~0.02份、Zn 0.01~0.02份、Ti0.001~0.005份。
所述的成份中Si 0.01~0.10份、Fe 0.1~0.23份、Cu 0.002~0.01份、Mn 0.01~0.02份、Mg 0.01~0.02份、Ni 0.01~0.02份、Zn 0.005~0.01份、Ti 0.005~0.01份。
一种铝合金轧制花纹板的生产方法,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1.50~4.0mm,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;所述静置时间为9-11h,静置温度为740-750℃;所述精炼时间为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50~100℃;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270-310℃,淬火时间为8-12h。
一种铝合金轧制镜面板的生产方法,包括以下步骤,
(1)按重量份混合各成分,混合后在750~770℃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℃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1.5~4.0mm厚度时,再经四重箔轧机轧制至0.20~0.80mm,轧制时将镜面辊安装在毛坯料下面,启动毛刷辊并注入润滑油,轧制成铝合金镜面板;
(4)拉弯矫直,淬火。
所述搅拌为两次,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℃条件下静置9~11h;所述精炼时所用气体为氮氯混合气体或氩气,精炼时间为15~20min;所述中温轧制时温度为50~100℃;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270~310℃的条件下淬火8~12h。
本发明的积极有益效果:
(1)本发明的铝合金轧制板铝含量不低于99.00%,密度很小,和铝的密度相当,仅相当于与铜或铁密度的1/3,强度达到95~200Mpa,耐腐蚀性强;20℃时体积电导率达到61.3%,熔解潜热大;液相线为657℃,固相线为646℃,光反射系数大,当波长为2000×10-10m时,反射率为97%,可作为铝合金镜面板使用。
(2)本发明的铝合金轧制板可制成轧制花纹板,防滑性能好,可满足特殊场合下铝合金地板的特殊要求;依据反射率高、表面光亮度轧制成铝合金镜面板使用,可满足室内外特殊部位的装饰装修及飞机、船泊及高档位列车等方面的使用,该铝合金轧制板性能稳定,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,用途较广。
(3)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。
(4)本发明的铝合金轧制板通过调整合金元素的含量,特别是降低铜、锰元素的用量,耐蚀性增强,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、一种铝合金轧制花纹板及其生产方法,
(1)铝合金轧制花纹板成分见表1,以重量份表示,按配比称量各组分,合计为100份;生产时将混合金属在770℃熔炼5min,当炉料全部融化并达到熔炼温度范围时进行扒渣,然后彻底搅拌,在保证彻底搅拌均匀后,熔体温度达到730℃时取样,并进行第一次搅拌,转速为50转/分,搅拌5~10min,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℃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2~3个道次的中温(温度为50-100℃),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,平辊装在板材毛料上面,轧制时需要注给润滑油,轧制速度为10~100m/min;
(4>将轧制好的花纹板经拉弯矫直,再按照实际需要的机械性能,在270~310℃下淬火8~12h;
(5)将淬火后的花纹板上至横剪开卷上,经过矫直并切片。
实施例二、铝合金轧制花纹板成分见表1,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)将混合料在750℃的条件下熔炼20min;
(2)在740℃采用氮氯混合气体精炼20min,静置10h,静置温度为745℃。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2~3个道次的经中温60℃轧制到厚度2.50mm,轧制速度为100m/min;
(4)将轧制好的花纹板经拉弯矫直后,在270-310℃时淬火8-12h。
实施例三、铝合金轧制花纹板成分见表1,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)将混合料在760℃的条件下熔炼18min,
(2)在750℃的条件下采用氩气精炼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)经四重冷轧机轧制到厚度2.50~3.0mm,轧制速度为10m/min;
(4)280℃时淬火10h。
实施例四、铝合金轧制花纹板成分见表1,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)将混合料在755℃的条件下熔炼15min;
(2)在745℃的条件下采用氩气精炼20min,静置10h,静置温度为745℃,前箱温度为695℃、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1.50~2.0mm,轧制速度为20m/min;
(4)290℃时淬火11h。
实施例五、铝合金轧制花纹板成分见表1,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)将混合料在765℃的条件下熔炼8min,
(2)在755℃的条件下采用氩气精炼17min,静置9h,静置温度为750℃。前箱温度为710℃、速度为800mm/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2.0~4.0mm,轧制速度为50m/min;
(4)300℃时淬火9h。
实施例六、铝合金轧制镜面板成分见表1,其生产方法为:
(1)按配比称量各组分,合计为100份;生产时将混合金属在750~770℃的条件下熔炼5~20min,当炉料全部融化并达到熔炼温度范围时进行扒渣,然后彻底搅拌,在保证彻底搅拌均匀后,熔体温度达到730℃时取样,并进行第一次搅拌,转速为50转/分,搅拌5~10min,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740~760℃条件下采用氮氯混合气体精炼15~20min(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9~11h,静置温度为740~750℃。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2~3个道次的中温(温度为50-100℃),轧制到厚度1.5~4.0mm;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270-310℃下淬火8~12h;
(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。
实施例七、铝合金轧制镜面板成分见表1,其生产方法同实施例六相同之处不再重述,不同之处在于:
(1)将混合金属在760℃的条件下熔炼10min;
(2)将铝合金熔体在750℃条件下采用氮氯混合气体精炼20min;静置9h,静置温度为745℃。铸轧机前箱温度为700℃、速度为200mm/min,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2~3个道次的中温(温度为50-100℃),轧制到厚度2.0~3.0mm;轧制速度为30m/min,得到镜面板卷材;
(4>将轧制的镜面板卷材在280℃下淬火10h。
实施例八、铝合金轧制镜面板成分见表1,其生产方法同实施例六相同之处不再重述,不同之处在于:
(1)将混合金属在765℃的条件下熔炼18min;
(2)将铝合金熔体在740℃条件下采用氮氯混合气体精炼20min;静置9h,静置温度为745℃。铸轧机前箱温度为710℃、速度为900mm/min的,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2~3个道次的中温(温度为80℃),轧制到厚度2.0~3.0mm;轧制速度为70m/min,得到镜面板卷材;
(4>将轧制的镜面板卷材在290℃下淬火11h。
实施例九、铝合金轧制镜面板成分见表1,其生产方法同实施例六相同之处不再重述,不同之处在于:
(1)将混合金属在755℃的条件下熔炼10min;
(2)将铝合金熔体在750℃条件下采用氮氯混合气体精炼20min;静置10h,静置温度为750℃。将铝合金熔体通过前箱温度为700℃、速度为500mm/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2~3个道次的中温(温度为70℃),轧制到厚度3.0~4.0mm;轧制速度为30m/min,得到镜面板卷材;
(4)将轧制的镜面板卷材在300℃下淬火10h。
实施例十、铝合金轧制镜面板成分见表1,其生产方法同实施例六相同之处不再重述,不同之处在于:
(1)将混合金属在760℃的条件下熔炼12min;
(2)将铝合金熔体在740℃条件下采用氩气精炼15~20min;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710℃、速度为400mm/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2~3个道次的中温(温度为80℃),轧制到厚度1.5~4.0mm;轧制速度为10~100m/min,得到镜面板卷材;
(4)在270-310℃下淬火8~12h。
实施例十一~十八:铝合金轧制板成分见下表1,各成分合计仍为100份,可实施例一~五的方法制成花纹板,也可按实施例六~十的方法制成镜面板,具体不再重述。
           表1:各实施例中铝合金轧制板成分
Figure A200810230572D00111

Claims (10)

1.一种铝合金轧制板,其特征是:以重量份表示,成份含有Si 0.001~0.12份、Fe 0.001~0.25份、Cu 0.001~0.03份、Mn 0.001~0.02份、Mg 0.001~0.02份、Ni 0.001~0.02份、Zn 0.001~0.02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:所述的成份中Si0.005~0.01份、Fe 0.01~0.1份、Cu 0.01~0.025份、Mn 0.002~0.01份、Mg 0.001~0.01份、Ni 0.001~0.02份、Zn 0.01~0.02份、Ti 0.001~0.005份。
3.根据权利要求1所述的铝合金轧制板,其特征是:所述的成份中Si0.01~0.10份、Fe 0.1~0.23份、Cu 0.002~0.01份、Mn 0.01~0.02份、Mg 0.01~0.02份、Ni 0.01~0.02份、Zn 0.005~0.01份、Ti 0.005~0.01份。
4.一种如权利要求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,
(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1.50~4.0mm,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,轧制成花纹板;
(4)拉弯矫直,淬火。
5.根据权利要求4所述的铝合金轧制花纹板的生产方法,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。
6.根据权利要求4所述的铝合金轧制花纹板的生产方法,其特征是:所述静置时间为9-11h,静置温度为740-750℃;所述精炼时间为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4~6任一项所述的铝合金轧制花纹板的生产方法,其特征是:所述中温轧制时温度为50~100℃;所述轧制花纹板时的轧制速度为10~100m/min。
8.根据权利要求4~6任一项所述的铝合金轧制花纹板的生产方法,其特征是:所述的淬火温度为270-310℃,淬火时间为8-12h。
9.一种如权利要求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,
(1)按重量份混合各成分,混合后在750~770℃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℃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1.5~4.0mm厚度时,再经四重箔轧机轧制至0.20~0.80mm,轧制时将镜面辊安装在毛坯料下面,启动毛刷辊并注入润滑油,轧制成铝合金镜面板;
(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:所述搅拌为两次,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℃条件下静置9~11h;所述精炼时所用气体为氮氯混合气体或氩气,精炼时间为15~20min;所述中温轧制时温度为50~100℃;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270~310℃的条件下淬火8~12h。
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