CN103009010B - 1100-h14铝合金板带材及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种1100-H14铝合金板带材及其生产方法，其生产流程包括：熔铸、锯切、铣面、加热、热轧、冷轧，其中，熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：Si≤0.20%、Fe：0.30～0.60%、Cu:0.05～0.20%、Mn≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Ti：0.01～0.03%、其它杂质单个≤0.02%、合计≤0.10%，其余为Al；熔炼温度为740-760℃，精炼温度735-755℃，铸造温度685-705℃，铸造速度55-65mm/min；所述热轧步骤中：采用热粗轧在450-500℃开坯，终轧温度310-330℃，卷取厚度为2.5-8mm。本发明所述的该生产方法既保证了1100-H14铝合金板带材的力学性能稳定合格，且缩短生产流程，提高了生产效率。

Description

1100-H14铝合金板带材及其生产方法

技术领域

本发明涉及铝合金制造领域，具体是涉及一种1100-H14铝合金板带材及其生产方法。

背景技术

1100合金是工业纯铝1XXX系合金中应用较为广泛的合金之一，该系列合金产品具有塑性好，易加工程序，耐蚀性好，反射性强、良好光亮度和光洁度，随着阳极氧化技术的不断发展，铝卷连续阳极氧化生产方式也变为现实，由于1100铝合金阳极氧化后，除材料本身的性能不降低以外，具有了更好的耐蚀性，抗脏污能力强，并容易获得颜色持久、多样、光彩夺目的装饰制品，受到了广大客户的青睐；其H14状态的板带材不仅具有较好的加工成形性，还具有适中的强度，作为高档装饰材料生产，具有较高的附加值，市场前景广阔。1100H14/H24的性能控制范围：

目前，1100-H14的工艺流程为：熔铸→均匀化退火→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧→清洗→中间退火→冷轧。

传统热轧机生产1100合金时，无法保证终轧温度和热轧料性能，而且坯料也较厚7-10mm，所以热轧坯料经过冷轧轧制成品道次前，预留加工量后，需要先进行中间退火，退火炉温控制不良，容易造成粗晶等缺陷、而且工序流程较长，1100合金较软，增加形成擦划伤等缺陷的几率，最终成品阳极氧化处理后，表面质量无法满足一些产品，特别是高级阳极氧化外观料的表面需求。

因此，出现缩短工艺流程的制备方法，该方法常采用H24代替H14工艺路线，目前，1100-H24的工艺流程为：熔铸→均匀化退火→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧→清洗→成品退火。

然而，该方法采用成品退火工艺时对退火温度均匀性要求较高，对退火炉温控要求较高，而且性能不稳定,特别是屈服强度；同时，如果冷轧油未清洗完全，成品退火温度相对较低，不易将冷轧轧制油消除，易产生油斑等表面缺陷，表面质量无法满足一些产品，特别是高级阳极氧化外观料的表面需求。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种新的1100-H14铝合金板带材的生产方法，该生产方法既保证了1100-H14铝合金板带材的力学性能稳定合格，且缩短生产流程，提高生产效率。

实现上述目的的技术方案如下：

一种1100-H14铝合金板带材的生产方法，其生产流程包括：熔铸、锯切、铣面、加热、热轧、冷轧，

其中，熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：Si≤0.2%、Fe：0.40～0.60%、Cu：0.08～0.15%、Mn≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Ti：0.01～0.03%、其它杂质单个≤0.02%、其它杂质合计≤0.10%，其余为Al；熔炼温度为740-760℃，精炼温度735-755℃，铸造温度685-705℃，铸造速度55-65mm/min；

所述热轧步骤中：采用热粗轧在450-500℃开坯，经过15或17道次轧制，坯料厚度30-60mm，中间坯温度为400-460℃，再使用热精轧，经过4-5机架的连续轧制，热轧卷厚度根据成品厚度预留35%-55%的加工量，终轧温度310-330℃，卷取厚度为2.5-8mm。

在其中一个实施例中，在所述铣面步骤中：采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削，铣削量分别为8-10mm和6-8mm。

在其中一个实施例中，在所述加热步骤中：铸锭加热温度550-570℃，保温时间1-3小时，转450-500℃保温1-3小时后出炉。

在其中一个实施例中，在所述热精轧中，乳液喷射压力为250-360kpa，刷辊清刷速度为350-700转/分。

在其中一个实施例中，在所述冷轧步骤中：经过1-2道次冷轧至成品厚度，总加工率35%-55%。

在其中一个实施例中，所述Si的含量为：0.03%≤Si≤0.10%。所述Fe的含量为：0.4%≤Fe≤0.55%。所述Cu的含量为：0.08%≤Cu≤0.15%。

本发明的另一目的是提供一种1100-H14铝合金板带材，该板材具有表面光洁、无擦划伤、辊印、非金属压入，产品表面均匀的优点。

实现上述目的的技术方案为：由上述生产方法制备的1100-H14铝合金板带材。

本发明所述1100-H14铝合金板带材的生产方法，具有以下优点：

（1）本发明对Fe、Si成分进行了严格控制，并对熔炼和铸造温度、速度进行控制，这样会消除铸锭组织不均、晶粒粗大、成分偏析等问题。

（2）本发明在采用450-500℃粗轧开坯，中间坯温度保证在400-460℃，15或17道次的轧制后未精轧提供30-60mm厚的中间坯料，这是利用适当温度和变形速度来控制第二相化合物的均匀细小析出和保证铸造组织充分破碎，有利于改善表面和内部组织，减少因铸造组织不同而导致成品阳极氧化后的色差条纹。

（3）热连轧生产的坯料，终轧温度控制范围稳定在310-330℃，热轧坯料性能稳定，保证冷轧在目标加工率轧制后，最终产品性能稳定，减少了退火工艺控制材料屈服强度不稳定而导致的90°折弯开裂的问题。

（4）本发明生产效率高，热轧成品最薄厚度为2.5mm，减小了冷轧总加工率和道次数，在无须退火工序，保证了力学性能稳定合格，缩短生产流程，提高生产效率和成品率，节约能耗。

（5）另外，本发明还进一步通过热轧乳液压力控制和辊刷转速控制，保证热轧坯料具有良好的表面质量，满足1XXX系产品需要，特别是高档阳极外观料等高附加值产品所要求的表面光洁、无擦划伤、辊印、非金属压入，产品表面均匀、组织致密。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明做进一步阐述。

实施例1：

本实施例所述1100-H14铝合金板带材的生产方法，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧。具体工艺参数如下：

（1）熔铸：熔铸后铸锭的化学成分质量百分数为：Si：0.03%、Fe：0.40%、Cu：0.08%、Mn≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Ti：0.010%、其它杂质单个≤0.02%、合计≤0.10%，其余为Al；熔炼温度为740-760℃，精炼温度755℃，铸造温度685℃，铸造速度65mm/min；

（2）铣面：采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削，铣削量分别为10mm和8mm；

（3）加热：铸锭加热温度550℃，保温时间3小时，转480℃保温3小时出炉；

（4）热轧：采用热粗轧468℃开坯后，经过17道次轧制，将铸锭粗轧至厚度30mm，中间坯温度440℃，使用热精轧，经过4机架的连续轧制，热轧卷厚度根据成品厚度预留55%的加工量，乳液（购置于好富顿公司）喷射压力为250kpa，刷辊清刷速度为700转/分，终轧温度318℃，卷取厚度为2.5mm；

（5）冷轧：经过2道次冷轧至成品厚度1.13mm。

根据上述方法，重复两次生产，制备到的产品分别为试验卷一和试验卷二，成品性能如下：

上述两组产品的表面质量情况都如下：

产品表面无擦划伤、辊印及非金属压入等缺陷，阳极氧化后，产品表面无白条等色差条纹、刷痕，光泽度均匀一致，可满足客户作为阳极氧化料的所有使用要求。

实施例2：

本实施例所述1100-H14铝合金板带材的生产方法，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧。具体工艺参数如下：

（1）熔铸：熔铸后铸锭的化学成分质量百分数为：Si：0.1%、Fe：0.51%、Cu：0.15%、Mn≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Ti：0.02%、其它杂质单个≤0.02%、合计≤0.10%，其余为Al；熔炼温度为745-758℃，精炼温度750℃，铸造温度705℃，铸造速度55mm/min；

（2）铣面：采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削，铣削量分别为9mm和6mm；

（3）加热：铸锭加热温度560℃，保温时间2小时，转450℃保温3小时出炉；

（4）热轧：采用热粗轧449℃开坯后，经过15道次轧制，将铸锭粗轧至厚度60mm，中间坯温度400℃，使用热精轧，经过5机架的连续轧制，热轧卷厚度根据成品厚度预留35%的加工量，乳液（购置于好富顿公司）喷射压力为360kpa，刷辊清刷速度为500转/分，终轧温度330℃，卷取厚度为8.0mm；

（5）冷轧：经过1道次冷轧至成品厚度5.2mm。

根据上述方法，重复两次，制备到的产品分别为试验卷一和试验卷二，成品性能如下：

表面质量情况：

产品表面光洁，无擦划伤、金属或非金属压入、无黑点黑线缺陷，阳极氧化后，色泽均匀，无明显缺陷。

实施例3

本实施例所述1100-H14铝合金板带材的生产方法，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→加热→热连轧→冷轧。具体工艺参数如下：

（1）熔铸：铸锭的合金化学成分（质量分数）控制在Si：0.06%、Fe：0.50%、Cu：0.12%、、Mn≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Ti：0.011%、其它杂质单个≤0.02%、合计≤0.10%，其余为Al；熔炼温度为745-760℃，精炼温度750℃，铸造温度700℃，铸造速度58mm/min；

（2）铣面：采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削，铣削量分别为8mm和6mm；

（3）加热：铸锭加热温度560℃，保温时间3小时，转500℃保温2小时出炉；

（4）热轧：采用热粗轧490℃开坯后，经过17道次轧制，将铸锭粗轧至厚度40mm，中间坯温度460℃，再使用热精轧，经过5机架的连续轧制，热轧卷厚度根据成品厚度预留45%的加工量，乳液（购置于好富顿公司）喷射压力为300kpa，刷辊清刷速度为350转/分，终轧温度310℃，卷取厚度为3.0mm；

（5）冷轧：经过1道次冷轧至成品厚度1.35mm。

根据上述方法，重复两次，制备到的产品分别为试验卷一和试验卷二，成品性能如下：

表面质量情况：

产品表面细腻、无擦划伤、辊印、金属或非金属压入等缺陷，阳极氧化后，产品表面色泽均匀，无白条等色差、无黑点黑线缺陷，满足客户作为阳极外观件的使用要求。

实施例4

本实施例所述1100-H14铝合金板带材的生产方法，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→加热→热连轧→冷轧。具体工艺参数如下：

（1）熔铸：铸锭的合金化学成分（质量分数）控制在Si：0.07%、Fe：0.45%、Cu：0.11%、Mn≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Ti：0.012%、其它杂质单个≤0.02%、合计≤0.10%，其余为Al；熔炼温度为740-750℃，精炼温度735℃，铸造温度690℃，铸造速度65mm/min；

（2）铣面：采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削，铣削量分别为9mm和8mm；

（3）加热：铸锭加热温度550℃，保温时间3小时，转450℃保温1小时出炉；

（4）热轧：采用热粗轧450℃开坯后，经过17道次轧制，将铸锭粗轧至厚度50mm，中间坯温度430℃，再使用热精轧，经过5机架的连续轧制，热轧卷厚度根据成品厚度预留40%的加工量，乳液（购置于好富顿公司）喷射压力为350kpa，刷辊清刷速度为600转/分，终轧温度320℃，卷取厚度为4.0mm；

（5）冷轧：经过1道次冷轧至成品厚度2.40mm。

根据上述方法，重复两次，制备到的产品分别为试验卷一和试验卷二，成品性能如下：

表面质量情况：

产品表面无擦划伤、辊印、金属或非金属压入、无黑点黑线缺陷，阳极氧化后，颜色均匀一致，表面无明显可见缺陷。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种1100-H14铝合金板带材的生产方法，其特征在于，其生产流程包括：熔铸、锯切、铣面、加热、热轧、冷轧，

其中，熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：Si≤0.2%、Fe：0.30～0.60%、Cu：0.05～0.20%、、Mn≤0.05%、Mg≤0.05%、Zn≤0.05%、Ti：0.01～0.03%、其它杂质单个≤0.02%、合计≤0.10%，其余为Al；熔炼温度为740-760℃，精炼温度735-755℃，铸造温度685-705℃，铸造速度55-65mm/min；

所述热轧步骤中：采用热粗轧在450-500℃开坯，经过15或17道次轧制，坯料厚度30-60mm，中间坯温度为400-460℃，再使用热精轧，热轧卷厚度根据成品厚度预留35%-55%的加工量，终轧温度310-330℃，卷取厚度为2.5-8.0mm。

2.根据权利要求1所述的1100-H14铝合金板带材的生产方法，其特征在于，在所述铣面步骤中：采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削，铣削量分别为8-10mm和6-8mm。

3.根据权利要求1所述的1100-H14铝合金板带材的生产方法，其特征在于，在所述加热步骤中：铸锭加热温度550-570℃，保温时间1-3小时，转450-500℃保温1-3小时后出炉。

4.根据权利要求1所述的1100-H14铝合金板带材的生产方法，其特征在于，在所述热精轧中,经过4-5机架的连续轧制，乳液喷射压力为250-360kpa，刷辊清刷速度为350-700转/分。

5.根据权利要求1所述的1100-H14铝合金板带材的生产方法，其特征在于，在所述冷轧步骤中：经过1-2道次冷轧至成品厚度，总加工率35%-55%。

6.根据权利要求1-5任一项所述的1100-H14铝合金板带材的生产方法，其特征在于，所述Si的含量为：0.03%≤Si≤0.10%。

7.根据权利要求1-5任一项所述的1100-H14铝合金板带材的生产方法，其特征在于，所述Fe的含量为：0.4%≤Fe≤0.55%。

8.根据权利要求1-5任一项所述的1100-H14铝合金板带材的生产方法，其特征在于，所述Cu的含量为：0.08%≤Cu≤0.15%。

9.权利要求1-8任一项所述的生产方法制备的1100-H14铝合金板带材。