CN103014453B - 5754-h24铝合金板带材的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种5754-H24铝合金板带材的生产方法，其特征在于，主要包括如下步骤：熔铸、锯切、铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火、精整；所述热轧步骤中，热轧卷厚度根据成品厚度预留24%-52%，热精轧终轧温度320-350℃；所述冷轧步骤中，经过1或2道次冷轧至成品厚度，总加工率24-52%。本发明对于成品厚度≥1.0mm产品，可缩短生产流程，扩大5754-H24退火温度区间，提高退火后性能合格率。

Description

5754-H24铝合金板带材的生产方法
技术领域
本发明涉及铝合金制造领域，特别是涉及一种5754-H24铝合金板带材的生产方法。
背景技术
5754铝合金是Al-Mg系合金中典型的合金，具有中等强度、良好的耐蚀性和焊接性、易加工成形等特点。不同热处理状态的5754铝合金板材广泛应用于焊接结构件、大型屋面板、汽车制造业、轨道交通和船舶制造业等领域，其中H24状态板带材是用量最大的热处理状态之一。随着对铝合金产品性能要求提高，5754-H24用量迅速增加。
目前，5754-H24的常规工艺流程为：熔铸→均匀化退火→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧→成品退火→精整→包装。要达到5754-H24力学性能范围，需冷轧（总加工率大于75%）后进行部分再结晶退火。5754铝合金在再结晶开始温度与再结晶终了温度之间退火时性能对温度变化极敏感，退火温度区间窄，仅为5℃左右，且不同卷材因成分、前工序生产的细微差异导致温度温度范围不同，给大批量工业生产造成较大影响，对退火炉温度均匀性要求高，常出现退火后性能不合格现象，造成成品率低，生产成本高。
此外，如果热轧终轧温度不能保证在完全再结晶温度以上，也会造成实现性能的退火温度不同，从而不能并炉退火。为解决这一问题，需要在热轧后进行完全退火，以保证热轧坯料性能均一，增加了生产成本。
为解决退火温度区间窄、性能合格率低的问题，可采用H34代替H24工艺路线，工艺流程为：熔铸→均匀化退火→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧（总加工率大于75%）→中间退火→冷轧→稳定化退火→精整→包装。采用该工艺生产的板带材力学性能稳定，但工序多，流程复杂，成本高。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种5754-H24铝合金板带材短流程的生产方法。
具体的技术方案如下：
一种5754-H24铝合金板带材的生产方法，主要包括如下步骤：熔铸、锯切、铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火、精整；
所述热轧步骤中，热轧卷厚度根据成品厚度预留24%-52%，热精轧终轧温度320-350℃;
所述冷轧步骤中，经过1或2道次冷轧至成品厚度，总加工率24-52%。
在其中一些实施例中，所述加热步骤中，铸锭加热温度为480-520℃，保温时间为2-4小时。
在其中一些实施例中，所述成品退火步骤中，温度范围245-265℃，保温时间1-5小时。
在其中一些实施例中，熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：Si≤0.3%、Fe0.10～0.40%、Mn0.10～0.40%、Mg2.8～3.3%、Cr0.10～0.30%、Zn≤0.2%、Ti0.01～0.03%、其它杂质元素单个≤0.03%、其它杂质元素合计≤0.10%，其余为Al；其中熔炼温度为730-750℃，精炼温度720-740℃，铸造温度670-700℃。
本发明的另一目的是提供上述生产方法制备得到的5754-H24铝合金板带材。
具体的技术方案如下：
一种上述生产方法制备得到的5754-H24铝合金板带材。
5754合金完全退火态坯料经过较小加工率冷轧后，符合H24状态性能要求的退火温度范围较大。如通过热轧获得表面质量良好的完全退火态薄坯料，则可对热轧坯料进行较小加工率冷轧后再进行退火，从而简化生产流程，提高性能合格率。
本发明对于成品厚度≥1.0mm产品，可缩短生产流程，扩大5754-H24退火温度区间，提高冷轧生产效率和退火后性能合格率。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）热轧可轧坯料厚度为2.0～8.0mm，热精轧终轧温度可控制在320-350℃，在5754合金再结晶温度以上，可实现卷取后自退火，省去对热轧坯料进行完全退火的工序，缩短生产周期，降低生产成本。
（2）冷轧总加工率为24-52%，可1或2道次轧至成品厚度，和常规工艺相比，可提高冷轧生产效率2倍以上，并减少工艺废料。
（3）成品退火温度范围为245-265℃，满足力学性能要求的退火温度区间较大，对退火炉测温精度和炉温均匀性要求降低，退火后性能稳定，合格率高。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明做进一步阐述。
实施例1
本实施例5754-H24铝合金板带材短流程生产方法包括如下生产流程：熔铸→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧→成品退火→精整→包装。
（1）熔铸：熔铸后铸锭的化学成分质量百分数为：
Al Si Fe Cu Mn
95.8170 0.0597 0.3391 0.0026 0.3216
Mg Ti Cr Zn Ni
3.2478 0.0219 0.1729 0.0150 0.0024
熔炼温度为730～740℃，精炼温度720～730℃，铸造温度670～680℃。
（2）加热：铸锭加热至500℃后保温3小时。
（3）热轧：热轧坯料厚度3.8mm（预留24%），热精轧终轧温度335℃。
（4）冷轧：经过1道次冷轧至2.9mm，总加工率24%。
（5）成品退火：温度范围245-265℃，保温时间1-5小时。
退火工艺 Rm/MPa Rp0.2/MPa A/%
245℃×1h 265 178 17.2
245℃×3h 262 177 17.7
245℃×5h 260 174 18.0
265℃×1h 263 173 17.8
265℃×3h 260 172 18.2
265℃×5h 259 170 18.5
从上表结果可知成品退火温度范围为245-265℃，满足力学性能要求的退火温度区间较大，对退火炉测温精度和炉温均匀性要求降低，退火后性能稳定，合格率高。
实施例2
本实施例5754-H24铝合金板带材的生产方法包括如下生产流程：熔铸→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧→成品退火→精整。
（1）熔铸：熔铸后铸锭的化学成分质量百分数为：
Al Si Fe Cu Mn
95.9654 0.1650 0.1528 0.0029 0.2530
Mg Ti Cr Zn Ni
3.2166 0.0189 0.2047 0.018 0.0027
熔炼温度为730～745℃，精炼温度725～740℃，铸造温度685～700℃。
（2）加热：铸锭加热至500℃后保温4小时。
（3）热轧：热轧坯料厚度2.9mm（预留32%），热精轧终轧温度332℃。
（4）冷轧：经过1道次冷轧至1.98mm，总加工率32%。
（5）成品退火：温度范围245-265℃，保温时间1-5小时。
退火工艺 Rm/MPa Rp0.2/MPa A/%
245℃×1h 275 197 14.0
245℃×3h 274 195 14.2
245℃×5h 273 193 14.6
265℃×1h 270 188 15.5
265℃×3h 270 187 15.8
265℃×5h 268 186 16.1
从上表结果可知成品退火温度范围为245-265℃，满足力学性能要求的退火温度区间较大，对退火炉测温精度和炉温均匀性要求降低，退火后性能稳定，合格率高。
实施例3
本实施例5754-H24铝合金板带材短流程生产方法包括如下生产流程：熔铸→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧→成品退火→精整。
（1）熔铸：熔铸后铸锭的化学成分质量百分数为：
Al Si Fe Cu Mn
96.187 0.1587 0.3472 0.0026 0.1206
Mg Ti Cr Zn Ni
2.8573 0.0253 0.2832 0.015 0.0031
熔炼温度为730～750℃，精炼温度720～730℃，铸造温度675～685℃。
（2）加热：铸锭加热至495℃后保温4小时。
（3）热轧：热轧坯料厚度3.3mm（预留40%），热精轧终轧温度335℃。
（4）冷轧：经过1道次冷轧至1.98mm，总加工率40%。
（5）成品退火：温度范围245-265℃，保温时间1-5小时。
退火工艺 Rm/MPa Rp0.2/MPa A/%
245℃×1h 279 203 15.5
245℃×3h 278 202 15.7
245℃×5h 276 200 16.0
255℃×3h 275 193 16.0
265℃×1h 274 186 15.8
265℃×3h 272 186 16.3
265℃×5h 270 183 16.8
从上表结果可知成品退火温度范围为245-265℃，满足力学性能要求的退火温度区间较大，对退火炉测温精度和炉温均匀性要求降低，退火后性能稳定，合格率高。
实施例4
本实施例5754-H24铝合金板带材短流程生产方法包括如下生产流程：熔铸→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧→成品退火→精整。
（1）熔铸：熔铸后铸锭的化学成分质量百分数为：
Al Si Fe Cu Mn
96.0489 0.0568 0.2954 0.0048 0.3389
Mg Ti Cr Zn Ni
3.0974 0.0228 0.1197 0.013 0.0023
熔炼温度为735～750℃，精炼温度725～735℃，铸造温度690～700℃
（2）加热：铸锭加热至480℃后保温5小时。
（3）热轧：热轧坯料厚度2.7mm（预留46%），热精轧终轧温度345℃。
（4）冷轧：经过2道次冷轧至1.46mm，总加工率46%。
（5）成品退火：温度范围245-265℃，保温时间1-5小时。
退火工艺 Rm/MPa Rp0.2/MPa A/%
245℃×1h 280 214 12.5
245℃×3h 279 212 12.9
245℃×5h 277 210 13.2
250℃×3h 278 204 13.3
255℃×3h 275 195 14.0
260℃×3h 267 170 15.7
260℃×5h 265 167 16.2
265℃×1h 265 162 16.5
265℃×3h 263 156 16.6
265℃×5h 262 153 17.0
从上表结果可知成品退火温度范围为245-265℃，满足力学性能要求的退火温度区间较大，对退火炉测温精度和炉温均匀性要求降低，退火后性能稳定，合格率高。
实施例5
本实施例5754-H24铝合金板带材短流程生产方法包括如下生产流程：熔铸→锯切→铣面→加热→热轧→冷轧→成品退火→精整→包装。
（1）熔铸：熔铸后铸锭的化学成分质量百分数为：
Al Si Fe Cu Mn
95.997 0.1012 0.2524 0.0026 0.2744
Mg Ti Cr Zn Ni
3.1402 0.0235 0.1916 0.015 0.0021
熔炼温度为730～750℃，精炼温度720～740℃，铸造温度680～695℃。
（2）加热：铸锭加热至515℃后保温2小时。
（3）热轧：热轧坯料厚度2.3mm（预留52%），热精轧终轧温度335℃。
（4）冷轧：经过1或2道次冷轧至成品厚度，冷轧成品厚度：1.1mm，总加工率52%。
（5）成品退火：温度范围245-265℃，保温时间1-5小时。
Rm/MPa Rp0.2/MPa A/%
性能要求 240-280 ≥160 ≥7
245℃×3h 284 214 14.4
245℃×5h 279 210 14.8
250℃×3h 282 201 15.0
250℃×5h 278 198 15.4
255℃×1h 280 185 16.0
255℃×3h 277 182 16.3
255℃×5h 273 177 16.5
260℃×3h 272 170 17.8
260℃×5h 270 166 18.0
265℃×1h 267 163 18.3
265℃×3h 264 154 18.9
从上表结果可知成品退火温度范围为245-265℃，满足力学性能要求的退火温度区间较大，对退火炉测温精度和炉温均匀性要求降低，退火后性能稳定，合格率高。
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 (3)

1.一种5754-H24铝合金板带材的生产方法，其特征在于，步骤为：熔铸、锯切、铣面、加热、热轧、冷轧、成品退火、精整；
所述热轧步骤中，热轧卷厚度根据成品厚度预留24％-52％，热精轧终轧温度320-350℃；
所述冷轧步骤中，经过1或2道次冷轧至成品厚度，总加工率24-52％；
所述加热步骤中，铸锭加热温度为480-520℃，保温时间为2-5小时；
所述成品退火步骤中，温度范围245-265℃，保温时间1-5小时。
2.根据权利要求1所述的5754-H24铝合金板带材的生产方法，其特征在于，所述熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：Si≤0.3％、Fe0.10～0.40％、Mn0.10～0.40％、Mg2.8～3.3％、Cr0.10～0.30％、Zn≤0.2％、Ti0.01～0.03％、其它杂质元素单个≤0.03％、其它杂质元素合计≤0.10％，其余为Al；其中熔炼温度为730-750℃，精炼温度720-740℃，铸造温度670-700℃。
3.一种如权利要求1-2任一项生产方法制备得到的5754-H24铝合金板带材。
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