CN101614317A - 一种铝合金板材的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铝合金板材的制备方法，包括步骤：a)轧制LY12铝合金坯料，得到4.0mm～6.0mm的铝合金板材坯料；b)对铝合金板材坯料施行第一次切边，并预先退火；c)轧制铝合金板材坯料，得到2.0mm～2.5mm的铝合金板材坯料；d)对铝合金板材坯料施行中间退火；e)将铝合金板材坯料轧制到0.7mm～0.9mm；f)对铝合金板材坯料施行第二次切边；g)对铝合金板材坯料施行中间退火；h)继续轧制铝合金板材坯料，得到0.25mm～0.35mm的铝合金板材。本发明通过对不同厚度的铝合金板材坯料进行两次切边处理，来防止边部产生的裂边在后续的轧制过程中扩展从而导致断带，并在将铝合金坯料轧制到2.0mm～2.5mm和0.7mm～0.9mm时，对其分别进行一次中间退火，从而顺利轧制出0.25mm～0.35mm的铝合金板材。

Description

一种铝合金板材的制备方法

技术领域

本发明金属板材的制备方法，具体涉及一种铝合金板材的制备方法。

背景技术

LY12铝合金板材为铝-铜-镁系中的典型硬铝合金，具有很好的强度、耐热性，其热状态、退火和新淬火状态下成型性能都比较好，热处理强化效果显著。其中0.3mm厚的LY12铝合金板材在航空、航天领域被广泛使用。

在现有技术中，制备0.3mm厚的LY12铝合金板材时，由于成品厚度太薄，加上该合金本身塑性较差，冷轧轧制过程中容易产生压折、裂边、断带缺陷，很难轧出合格产品。现有技术的工艺为：热轧铝合金毛坯料到6.0mm厚→预先退火→冷轧到厚度2.0mm→中间退火→冷轧成品0.3mm。当铝合金板材坯料的厚度轧到1.0mm左右时，常常会出现以下结果：因为板形不良导致板材压折报废；或者，由于冷加工硬化，材料塑性变差，板材边部容易出现裂边，引起断带，使轧制过程无法继续进行。尤其是当板材继续轧薄到0.5mm左右时，由于冷加工硬化程度过大，板材继续轧薄变得非常困难，由于断带或压折导致成品率非常低。

中国专利文献CN1764732A公开了一种生产铝合金板材材料和铝合金板材的方法，该方法包括步骤：以预定的凝固速率连续带坯铸造板材，以确保材料显微组织的一次颗粒具有低于1平方微米的平均尺寸，和(冷)轧带坯铸造的板材至合适的规格，即将合金铸造成4.5mm厚的带材并冷轧到0.58mm接着进行中间退火。

上述专利文献解决的技术问题是，得到较高铁含量和改进点腐蚀性能的铝合金材料。对于LY12铝合金，由于其成分与上述专利公开的铝合金成分相差很大，因此在上述专利文献中并未提到如何解决在生产LY12铝合金板材中存在的因裂边和加工硬化而导致断带的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种铝合金板材的制备方法，通过该方法制备出0.25mm～0.35mm的铝合金板材，并且避免产生因裂边和加工硬化而导致的断带问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种铝合金板材的制备方法，包括步骤：

a)轧制LY12铝合金坯料，得到厚度为4.0mm～6.0mm的铝合金板材坯料；

b)对所述厚度为4.0mm～6.0mm的铝合金板材坯料施行第一次切边，然后预先退火；

c)轧制预先退火后的铝合金板材，得到厚度为2.0mm～2.5mm的铝合金板材坯料；

d)对厚度为2.0mm～2.5mm的铝合金板材坯料施行第一次中间退火；

e)将第一次中间退火后的铝合金板材坯料轧制到厚度为0.7mm～0.9mm；

f)对厚度为0.7mm～0.9mm的铝合金板材坯料施行第二次切边；

g)对第二次切边后的铝合金板材施行第二次中间退火；

h)继续轧制铝合金板材坯料，得到厚度为0.25mm～0.35mm的铝合金板材。

优选的，步骤f)中还包括拉伸矫直第二次切边后的铝合金板材坯料；所述步骤g)为：

对所述拉伸矫直后的铝合金板材坯料施行第二次中间退火。

优选的，所述步骤d)中第一次中间退火时的温度为340℃～400℃。

优选的，所述步骤d)中第一次中间退火时的保温时间为1～2小时。

优选的，施行第一次切边时，保留100mm～140mm的宽度余量。

优选的，施行第二次切边时，保留60mm～70mm的宽度余量。

优选的，步骤b)中预先退火时的温度为340℃～400℃。

优选的，步骤b)中预先退火时的保温时间为1～2小时。

优选的，步骤g)中第二次中间退火时的温度为340℃～400℃。

本发明提供了一种铝合金板材的制备方法。本发明在铝合金板材的制备过程中，对不同厚度的铝合金板材坯料进行两次切边处理，这样可以防止边部产生的裂边在后续的轧制过程中扩展从而导致断带，另外在将铝合金坯料轧制到0.7mm～0.9mm，施行第二次切边处理后，对其进行一次中间退火，结果表明，可以顺利轧制出0.25mm～0.35mm的铝合金板材。

在一种优选的实施方式中，对铝合金板材坯料进行第二次切边后，对铝合金板材坯料进行拉伸矫直来改善铝合金板材的板型，防止铝合金因板型变差而导致压折，从而可以顺利的轧制出质量良好的铝合金板材。

具体实施方式

本发明提供的一个铝合金板材的制备方法的实施例，包括步骤：

a)轧制LY12铝合金坯料，得到厚度为4.0mm～6.0mm的铝合金板材坯料；

b)对所述厚度为4.0mm～6.0mm的铝合金板材坯料施行第一次切边，然后预先退火；

c)轧制预先退火后的铝合金板材坯料，得到厚度为2.0mm～2.5mm的铝合金板材坯料；

d)对厚度为2.0mm～2.5mm的铝合金板材坯料实行第一次中间退火；

e)将第一次中间退火后的铝合金板材坯料轧制到厚度0.7mm～0.9mm；

f)对厚度为0.7mm～0.9mm的铝合金板材坯料施行第二次切边

g)对第二次切边的铝合金板材坯料施行第二次中间退火；

h)继续轧制铝合金板材坯料，得到厚度为0.25mm～0.35mm的铝合金板材。

按照本发明，在步骤a)中所述LY12铝合金坯料指本领域技术人员熟知牌号为LY12的铝合金，LY12铝合金为Al-Cu-Mg系合金，其主要成分包括：0.5wt％(重量百分比)的Si、0.5wt％的Fe、3.8wt％～4.9wt％的Cu、0.0wt％～0.9wt％的Mn、1.2wt％～1.8wt％的Mg、0.10wt％的铬、0.25wt％的Zn、0.15wt的Ti、余量的Al。

按照本发明，将LY12铝合金铸成铝合金坯料后，热轧所述铝合金坯料，得到厚度为4.0mm～6.0mm的铝合金板材坯料，优选热轧得到5.0mm的铝合金板材坯料；对于热轧温度，优选为至少280℃，更优选的，热轧温度为≥300℃，更优选的，热轧温度为≥320℃。

热轧铝合金坯料后，得到的铝合金板材坯料的厚度和板型对后续冷轧过程的顺利进行具有重要影响，厚度过大，会增加铝合金板材坯料的冷变形率，导致中间退火次数增加，厚度过小，不能保证热轧后的铝合金板材的板形，易导致冷轧时裂边、断带、压折。

为了在后续轧制过程中，避免铝合金板材坯料的裂边扩大影响后续工序，对所述热轧后的铝合金坯料施行第一次切边，进行第一次切边时，保留100mm～140mm的宽度余量，优选的，保留110mm～130mm，更优选的，保留115mm～125mm的宽度余量。第一次切边的主要目的是提高热轧后的铝合金板材坯料的边部质量，保证进行后续冷轧时得到边部质量良好的铝合金板材坯料，避免裂边和断带。保留所述范围的宽度余量，是为后续切边保留余量，以保证整个轧制过程不产生断带。

对所述铝合金进行第一次切边后，在温度为320℃～450℃的条件下进行预先退火，优选的，预先退火的温度为330℃～430℃，更优选的，预先退火的温度为350℃～420℃。进行预先退火时，对于保温时间，优选为1-3小时，更优选的，保温时间为1.5-3小时，更优选的，保温时间为1.5～2.5小时。

预先退火后，对所述铝合金板材坯料进行第一次冷轧，得到厚度为2.0mm～2.5mm的铝合金板材坯料，更优选的，第一次冷轧得到厚度为2.1mm～2.4mm的铝合金板材坯料。

第一次冷轧后，铝合金板材坯料从厚度4.0mm～6.0mm变化到2.0mm～2.5mm的范围，发生了较大的冷变形，此时，铝合金板材坯料塑性变差，变形抗力增大。

为了提高铝合金板材坯料的塑性，本发明进一步提供对所述第一次冷轧后的铝合金板材坯料进行第一次中间退火，中间退火的温度为330℃～430℃，更优选的，中间退火的温度为350℃～420℃。进行中间退火时，对于保温时间，优选为1-3小时，更优选的，保温时间为1.5-3小时，更优选的，保温时间为1.5～2.5小时。

第一次中间退火后，对铝合金板材进行第二次冷轧，得到厚度为0.7mm～0.9mm的铝合金板材坯料，更优选的，第二次冷轧得到厚度为0.8mm铝合金板材坯料。此时，铝合金经过较大的冷变形，材料会发生冷作硬化，强度变大，但是塑性变差。继续冷轧时，容易出现边部裂边。

为了防止边部裂边在后续过程中扩大，影响后续工序，本发明优选提供在第二次冷轧后，将所述铝合金进行第二次切边，第二次切边时，保留60mm～75mm的宽度余量，优选的，保留60mm～70mm，更优选的，保留60mm的宽度余量。第二次切边处理后，为了防止铝合金板材坯料的板型变差，优选对第二次切边处理后的铝合金板材坯料进行拉伸矫直，改善铝合金板材坯料的板型，以利于继续进行冷轧。

然后，对拉伸矫直后的铝合金坯料进行第二次中间退火，进行第二次中间退火时，中间退火的温度为330℃～430℃，更优选的，中间退火的温度为350℃～420℃。进行中间退火时，对于保温时间，优选为1-3小时，更优选的，保温时间为1.5-3小时，更优选的，保温时间为1.5～2.5小时。

实验结果表明，铝合金板材坯料在拉伸矫直后进行第二次中间退火后，可以改善铝合金板材坯料的塑性，并降低变形抗力，有利于制备性能良好的铝合金板材。

第二次中间退火后，再对第二次中间退火后的铝合金板材坯料进行第三次冷轧，然后得到厚度为0.3mm的成品铝合金板材。

本发明提供的方法将轧制工艺与热处理工艺、切边、矫直工艺有机结合起来，一方面控制铝合金板材坯料厚度和轧制工艺，以便控制冷变形量，实现冷轧轧制道次和压下量的合理分配；同时热轧后对铝合金板材坯料实行第一次切边，以提高边部质量，防止冷轧过程裂边断带。另一方面，把轧制工艺和热处理工艺结合起来，当冷轧得到厚度为0.7mm～0.9m的铝合金板材坯料时，及时对铝合金板材坯料进行中间退火热处理，消除材料的冷作加工硬化，提高材料的塑性，降低其变形抗力，以便顺利轧制出质量稳定的0.3mm后的铝合金板材。

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明提供的薄板的制备方法进行描述。

实施例1

取LY12铝合金铸锭，其成分见表1

表1 LY12铝合金成分含量(wt％)

将上述成分的LY12铝合金铸锭，按如下步骤加工：

1)将所述铝合金铸锭在2800mm轧机上、在温度为420℃下进行热轧，得到厚度为5mm的铝合金板材坯料；

2)对所述厚度为5mm的铝合金坯料进行第一次切边，第一次切边时，预留120mm的宽度余量；

3)对第一次切边后的铝合金板板材坯料在温度为360℃进行预先退火，进行预先退火时，保温时间为2小时；

4)冷轧预先退火后的铝合金坯料，得到厚度为2.5mm的铝合金板材坯料；

5)对所述厚度为2.5mm的铝合金板材坯料进行第一次中间退火，第一次中间退火的温度为350℃，保温时间为2小时；

6)冷轧第一次中间退火后的铝合金板材坯料，得到厚度为0.8mm的铝合金坯料；

7)对所述厚度为0.8mm的铝合金板材坯料进行第二次切边，第二次切边时，保留60mm的宽度余量；

8)拉伸矫直第二次切边后的铝合金板材坯料；

9)对拉伸矫直后的铝合金板材坯料进行第二次中间退火，第二次中间退火的温度为350℃，保温时间为2小时；

10)冷轧第二次中间退火后的铝合金板材坯料，得到厚度为0.3mm的铝合金板材。

本发明现将铝合金坯料热轧后，进行第一次切边处理，以防止在热轧过程中产生的裂边在后续冷轧过程中形成断带或者压折，并且在第一次切边处理时，预留出第二次切边的宽度余量；

第一次切边处理后，冷轧铝合金板材坯料到0.7mm～0.9mm厚度后，进行第二次切边，以防止冷轧过程中产生的裂边影响后续轧制过程，并且，为了防止因板形不良而导致断带，进行第二次切边后，对铝合金进行拉伸矫直，及时改善板型，然后再进行一次中间退火，进一步提高铝合金板材坯料的塑性以及降低变形抗力，然后即可顺利轧制出0.3mm的铝合金成品板材。本发明将切边工艺、拉伸矫直工艺和在对0.7mm～0.9mm厚的铝合金板材退火结合起来，可以避免出现裂边和板型不良而导致的断带压折问题，顺利轧制出质量稳定的0.3mm后的铝合金板材。

以上对本发明提供的铝合金板材的制备方法进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1、一种铝合金板材的制备方法，包括步骤：

a)轧制LY12铝合金坯料，得到厚度为4.0mm～6.0mm的铝合金板材坯料；

b)对所述厚度为4.0mm～6.0mm的铝合金板材坯料施行第一次切边，然后预先退火；

c)轧制预先退火后的铝合金板材坯料，得到厚度为2.0mm～2.5mm的铝合金板材坯料；

d)对厚度为2.0mm～2.5mm的铝合金板材坯料施行第一次中间退火；

e)将第一次中间退火后的铝合金板材坯料轧制到厚度0.7mm～0.9mm；

f)对厚度为0.7mm～0.9mm的铝合金板材坯料施行第二次切边；

g)对第二次切边的铝合金板材坯料施行第二次中间退火；

h)继续轧制铝合金板材坯料，得到厚度为0.25mm～0.35mm的铝合金板材。

2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤f)中还包括拉伸矫直第二次切边后的铝合金板材坯料；所述步骤g)为：

对所述拉伸矫直后的铝合金板材坯料施行第二次中间退火。

3、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤d)中第一次中间退火时的温度为340℃～400℃。

4、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤d)中第一次中间退火时的保温时间为1～2小时。

5、根据权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于，施行第一次切边时，保留100mm～140mm的宽度余量。

6、根据权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于，施行第二次切边时，保留60mm～70mm的宽度余量。

7、根据权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中预先退火温度为340℃～400℃。

8、根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中的预先退火时保温时间为1～2小时。

9、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤g)中的第二次中间退火时温度为340℃～400℃。