CN101912877A - 一种深冲3104铝合金带材的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种深冲3104铝合金带材的生产方法，属于合金材料技术领域。它解决了现有的3104铝合金深冲性能不好和外观质量差的问题。本深冲3104铝合金带材的生产方法，该方法包括以下步骤：A、铸轧；B、均匀化处理；C、再次冷轧加工；D、成品退火。本深冲3104铝合金带材的生产方法具有工艺简单、流程短、成本低、耗能低、深冲性能和外观质量好的优点。

Description

一种深冲3104铝合金带材的生产方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金带材的生产方法，尤其涉及一种深冲3104铝合金带材的生产方法，属于合金材料技术领域。
背景技术
3104铝合金属于Al-Mn-Mg系铝合金中的一种，由于其具有强度高、耐腐蚀性好及良好的深冲和变薄拉伸性能，广泛应用于制作饮料罐体。
现有技术中深冲3104铝合金带材的生产工艺流程包括熔炼、均匀化处理、热粗轧、热精轧、预退火、冷轧制得成品。虽然采用该工艺生产的3104铝合金带材产品组织性能好，其抗拉强度、延伸率和制耳率均能达到深冲产品的要求，但是其加工工艺复杂，生产成本高。且热轧坯料熔炼时金属烧损为2.5％，切头尾量为6％，铣面量为5.5％，如在考虑铸锭过程及热轧轧制过程产生的废料，综合成品率仅为80％，从而也增加了深冲3104铝合金带材产品的成本。目前还有采用直接铸轧坯料的方法制成3104铝合金带材，虽然该方法的生产工艺简单，制造成本低，但现有的铸轧方法生产出的3104铝合金带材普遍存在深冲性能不好，外观质量差，易开裂等缺陷，很难满足用户对产品的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术所存在的缺陷，提供一种工艺流程简单、成品率高、成本低、深冲性能好的3104铝合金带材的生产方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种深冲3104铝合金带材的生产方法，该方法包括以下步骤：
A、铸轧：将3104铝合金成分配料后铸轧成厚度为5.0-8.0mm的3104铝合金带材，然后经过冷变形加工率为20％-50％冷轧加工；
B、均匀化处理：将上述冷轧加工后的带材进行均匀化处理，均匀化温度为540-600℃，保温时间为10-30小时；
C、再次冷轧加工：将上述均匀化处理后的带材进行再次冷轧加工，再次冷轧加工采用3-5道次轧制；
D、成品退火：将上述再次冷轧加工后的带材进行成品退火处理得深冲3104铝合金带材成品，退火温度为250-400℃，保温时间为15-30小时。
本发明的3104铝合金带材可以通过普通的铸轧制成，具体的工艺如下所示：按照3104铝合金成分配料后制成铝锭和中间合金，将铝锭加入坩埚电阻炉中，待铝锭熔化时，加入中间合金并搅拌；然后加入Mg和Zn，打渣、精炼；搅拌并静置，在铸铁模中浇注成型；将上述浇注成型的铝合金铸锭热轧、冷轧轧成3104带材。
本发明步骤A中通过合适的变形加工率冷轧，使3104铝合金达到所需的加工工艺性能，且保持性能稳定。在均匀化处理前施加适度冷变形加工率的冷轧，能改善材料的各向异性，但冷变形加工率超过50％，随着冷变形加工率增加，合金中立方织构组分含量减小，制耳率明显提高，材料的各向异性增大。
本发明步骤B中通过均匀化处理可提高3104铝合金的可加工性，在均匀化温度为540-600℃，保温时间为10-30小时均匀化处理效果较好。
本发明步骤C中再次冷轧加工采用3-5道次轧制生产的深冲3104铝合金带材化合物破碎更充分，分布均匀，弥散；最终产品的力学性能如屈服强度、抗拉强度、延伸率和制耳率较好。
在上述的深冲3104铝合金带材的生产方法中，作为优选，步骤A中所述的3104铝合金的成分及其质量百分比为：
Fe：0.35-0.55％；Si：0.10-0.25％；Cu：0.05％-0.10％；
Mn：0.90-1.3％；Mg：0.90％-1.2％；Zn：0.05％-0.15％；
Ti：0.01％-0.05％；其余为铝。
本发明在3104铝合金的基础上，优化了配料成分及各成分含量，最终得到的3104铝合金带材深冲性能和外观质量好，不易开裂。
在上述的深冲3104铝合金带材的生产方法中，作为优选，步骤B中均匀化处理的温度为560-590℃，保温时间为15-25小时。
在上述的深冲3104铝合金带材的生产方法中，作为优选，步骤C中再次冷轧加工采用4道次轧制。
在上述的深冲3104铝合金带材的生产方法中，作为优选，步骤D中成品退火的温度为280-340℃，保温时间为17-25小时。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、本发明深冲3104铝合金带材的生产方法工艺简单、流程短，利于大规模工业化生产。
2、本发明深冲3104铝合金带材的生产方法相对热轧省去了铸锭、铣面、加热、热轧等工序，耗能降低；综合成品率高；成本低。
3、采用本发明的方法生产的3104铝合金带材深冲性能和外观质量好，不易开裂。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明；但是本发明并不限于这些实施例。
本发明为获得深冲性能较好的3104铝合金带材，在现有3104铝合金化学成份的基础上，严格控制各合金元素的成份配比。现有3104铝合金成分及其质量百分比为：Fe≤0.8％；Si≤0.6％；Cu：0.05％-0.25％；Mn：0.8-1.4％；Mg：0.8％-1.3％；Zn≤0.25％；Ti≤0.1％；其余为铝。
而本发明在严格控制满足上述化学成份的基础上，确定成分及其质量百分比为：Fe：0.35-0.55％；Si：0.10-0.25％；Cu：0.05％-0.10％；Mn：0.90-1.3％；Mg：0.90％-1.2％；Zn：0.05％-0.15％；Ti：0.01％-0.05％；其余为铝。
实施例1
按照本发明的3104铝合金成分进行配料，制成铝锭和中间合金采用普通的铸轧工艺轧成厚度为7.0mm的3104铝合金带材，然后经过冷变形加工率为35％冷轧加工；然后将冷轧加工后的带材进行均匀化处理，均匀化温度为560℃，保温时间为25小时；将均匀化处理后的带材进行再次冷轧加工，再次冷轧加工采用4道次轧制，成品道次压下量控制在20-30％内；然后进行表面除油清洗，对清洗后的带材进行成品退火处理得深冲3104铝合金带材成品；成品退火温度为280℃，保温时间为25小时。
实施例2
按照本发明的3104铝合金成分进行配料，制成铝锭和中间合金采用普通的铸轧工艺轧成厚度为6.0mm的3104铝合金带材，然后经过冷变形加工率为25％冷轧加工；然后将冷轧加工后的带材进行均匀化处理，均匀化温度为580℃，保温时间为20小时；将均匀化处理后的带材进行再次冷轧加工，再次冷轧加工采用3道次轧制，成品道次压下量控制在20-30％内；然后进行表面除油清洗，对清洗后的带材进行成品退火处理得深冲3104铝合金带材成品；成品退火温度为320℃，保温时间为20小时。
实施例3
按照本发明的3104铝合金成分进行配料，制成铝锭和中间合金采用普通的铸轧工艺轧成厚度为8.0mm的3104铝合金带材，然后经过冷变形加工率为45％冷轧加工；然后将冷轧加工后的带材进行均匀化处理，均匀化温度为590℃，保温时间为15小时；将均匀化处理后的带材进行再次冷轧加工，再次冷轧加工采用5道次轧制，成品道次压下量控制在20-30％内；然后进行表面除油清洗，对清洗后的带材进行成品退火处理得深冲3104铝合金带材成品；成品退火温度为340℃，保温时间为17小时。
随机抽取实施例1-3生产的3104铝合金带材对其力学性能进行检测，检测结果如表1所示：
表1：本发明生产的3104铝合金带材的力学性能
Figure BDA0000024707070000051
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (8)

1.一种深冲3104铝合金带材的生产方法，该方法包括以下步骤：
A、铸轧：将3104铝合金成分配料后铸轧成厚度为5.0-8.0mm的3104铝合金带材，然后经过冷变形加工率为20％-50％冷轧加工；
B、均匀化处理：将上述冷轧加工后的带材进行均匀化处理，均匀化温度为540-600℃，保温时间为10-30小时；
C、再次冷轧加工：将上述均匀化处理后的带材进行再次冷轧加工，再次冷轧加工采用3-5道次轧制；
D、成品退火：将上述再次冷轧加工后的带材进行成品退火处理得深冲3104铝合金带材成品，退火温度为250-400℃，保温时间为15-30小时。
2.根据权利要求1所述的深冲3104铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤A中所述的3104铝合金的成分及其质量百分比为：
Fe：0.35-0.55％；Si：0.10-0.25％；Cu：0.05％-0.10％；
Mn：0.90-1.3％；Mg：0.90％-1.2％；Zn：0.05％-0.15％；
Ti：0.01％-0.05％；其余为铝。
3.根据权利要求1或2所述的深冲3104铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤B中均匀化处理的温度为560-590℃，保温时间为15-25小时。
4.根据权利要求1或2所述的深冲3104铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤C中再次冷轧加工采用4道次轧制。
5.根据权利要求3所述的深冲3104铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤C中再次冷轧加工采用4道次轧制。
6.根据权利要求1或2所述的深冲3104铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤D中成品退火的温度为280-340℃，保温时间为17-25小时。
7.根据权利要求3所述的深冲3104铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤D中成品退火的温度为280-340℃，保温时间为17-25小时。
8.根据权利要求4所述的深冲3104铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤D中成品退火的温度为280-340℃，保温时间为17-25小时。
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