CN103131977A - 一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法 - Google Patents
一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103131977A CN103131977A CN2013100993236A CN201310099323A CN103131977A CN 103131977 A CN103131977 A CN 103131977A CN 2013100993236 A CN2013100993236 A CN 2013100993236A CN 201310099323 A CN201310099323 A CN 201310099323A CN 103131977 A CN103131977 A CN 103131977A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solid
- alloy
- phase change
- anneal
- processing method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本发明涉及一种通过固态相变纯化铝基体的的工艺方法，它是根据铝合金中不同晶体结构的（AlFeSi）相的成分差异和相变热力学、动力学特征，通过选择合适的热处理温度和时间，控制相变反应的发生及相变程度，在不改变整体材料成分的前提下，有效降低铝基体中Fe、Si杂质元素的含量，从而达到纯化合金基体、降低轧制加工硬化率、改善轧制加工性能的目的。该方法依据铝合金中（AlFeSi）相的性质和相变规律提出，着重于工艺的合理控制和工艺之间的匹配性，适用性广，易于实现工业化规模生产，纯化效果好且纯化效果可控。本发明提供的工艺方法，适用于1×××系、5×××系和8×××系铝合金。
Description
技术领域
本发明属于铝合金加工技术领域，特别是涉及一种通过固态相变纯化铝基体的的工艺方法。
背景技术
铝板带箔产品由于其优良的力学性能、耐腐蚀性能和尺寸精度在国民生产各部门中得到广泛的应用。为了确保产品的表面质量，在大变形量热轧加工后，通常要采用冷轧变形使产品达到最终厚度要求。要使冷轧过程顺利进行，必须控制铝基体的轧制加工硬化率，尤其对于箔材产品，加工硬化率的控制非常关键。如果加工硬化率过高，则容易造成断带缺陷、或不易压下减薄、甚至轧不动等问题，严重影响产品质量和生产率。
在生产中，为了降低铝基体的轧制加工硬化率，往往要求使用的原料铝或铝合金具有较高的纯度，特别是限定杂质元素Fe、Si的含量，因为这两种元素在铝基体中的存在将导致轧制加工硬化率大幅度升高。但是，铝或铝合金中Fe、Si的存在是不可避免的，这一方面是由于Fe、Si是矿石中的常存元素，另一方面则来自于生产熔炼过程中工具、熔剂等的污染。为了追求低的轧制加工硬化率，厂家不得不使用纯度较高的原料铝或铝合金，但这将导致成本的大幅度增加，而且Fe、Si杂质元素的含量越少，即纯度越高，则材料成本也越高；如果为了降低成本使用较低纯度的材料，则又会因其高的加工硬化率导致成品率和产品质量的下降。因此，如何有效控制铝基体中Fe、Si杂质元素的含量成为铝板带箔生产质量控制的关键环节之一。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，在不改变整体材料成分的前提下，控制相变反应的发生及相变程度，来调整铝基体中Fe、Si元素的含量，从而达到纯化合金基体、降低轧制加工硬化率的目的。
实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，其特征在于，该工艺方法是根据铝合金中不同晶体结构的（AlFeSi）相的成分差异和相变热力学、动力学特征，通过选择合适的热处理温度和时间，控制相变反应的发生及相变程度，来调整铝基体中Fe、Si元素的含量，达到纯化合金基体、降低轧制加工硬化率。其具体步骤包括：
（1）将铝合金热轧板在310~400℃范围内进行2~20h的退火处理；
（2）将步骤（1）得到的退火态板材以40~80%的变形量进行冷轧变形；
（3）将步骤（2）得到的冷轧板，在180~250℃下，进行2~15h的补充退火处理。
所述退火后的板材指的是经步骤（1）退火处理的铝合金热轧板。
进一步，步骤（1）退火处理为（350~380）℃×（4~8）h。
进一步，步骤（3）补充退火处理为（200~230）℃×（2~15）h。
进一步，该方法适用于1×××系、5×××系和8×××系铝合金。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1）本发明提出将铝合金热轧板在中温（310~400℃）范围内进行退火处理，以使合金中的b p (AlFeSi)相部分或全部转变为a c (AlFeSi)相，利用该两相之间的成分差异调整基体中Fe、Si元素的浓度；补充退火前对上述退火态板材施以一定的冷变形，提高固态相变有效形核核心数量，以促进随后补充退火处理过程中b b (AlFeSi)相的充分析出；从而使合金基体中Fe、Si元素尽可能析出，而使基体得到充分纯化。
2）进一步，本发明提出将铝合金热轧板在310~400℃范围内进行2~20h的退火处理。铝合金中存在的b p (AlFeSi)相在中温温度范围内将发生向a c (AlFeSi)相的转变，由于两相成分差异，该相变使Fe、Si元素由化合物相向铝基体扩散，使得铝基体中Fe、Si元素浓度升高、Fe／Si原子比降低；退火时间越长，该相变进行的越充分；这种基体成分的变化为基体的脱溶相变提供了热力学上的可能性。
退火后的板材以40~80%的变形量进行冷轧变形，冷变形过程中将产生大量的位错、空位等晶体学缺陷，这些缺陷是固态相变的有利形核位置，在随后的180~250℃范围内的补充退火处理过程中，铝合金中的低温析出产物b ｂ (AlFeSi)相将在这些缺陷处形核、长大；这种b ｂ (AlFeSi)相的脱溶析出将大量消耗基体中的Fe、Si原子，导致基体Fe、Si元素含量的大幅度下降，从而使基体得到有效纯化。从而改善材料的轧制加工性能，获得优质产品。
3）本发明提供的通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，不仅纯化效果好，而且纯化效果可控，即可以根据加工过程对加工硬化率的要求，通过控制相变反应的程度，有效控制铝基体Fe、Si元素的含量，从而制订最优化、经济的工艺制度。
4）本发明纯化铝基体的新工艺方法依据铝合金中（AlFeSi）相的性质和相变规律提出，不需额外增添设备（因而不增加额外投资），而着重于工艺的合理控制和工艺之间的匹配性，易于实现工业化规模生产。而且，本发明工艺方法适用性广，适用于1×××系、5×××系和8×××系铝合金。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明方法作进一步祥细说明。
1、AA1235铝合金，其化学成分如表1所示。调整Fe含量在0.38~0.46wt%之间，Si含量在0.10~0.13wt%之间。
表1 AA1235合金的化学成分（wt%）
2、AA 5052铝合金，其化学成分如表2所示。
表2 AA5052合金的化学成分（wt%）
3、具体实施例如下。
实施例1：
一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，将1.0mm厚的热轧板（AA1235合金）进行380℃×6h的退火处理，然后冷轧至0.3mm（变形量为70%），再进行210℃×15h的补充退火处理。
采用X射线衍射晶格常数法对Fe、Si元素在基体中的浓度进行定量测定，结果表明基体中Fe、Si元素含量分别降低至0.009at%和0.03at%。处理后的合金具有良好的轧制加工性能，加工硬化率大大降低，易于压下减薄，可以冷轧至6~6.5mm，而成品率达85%。
实施例2：
一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，将2.6mm厚的热轧板（AA5052合金）进行350℃×2h的退火处理，然后冷轧至0.55mm（变形量为79%），再进行225℃×2h的补充退火处理。
采用X射线衍射晶格常数法对Fe、Si元素在基体中的浓度进行表征，结果表明这样处理后的合金基体中Fe、Si元素含量分别降低至0.007at%和0.02at%。处理后的合金具有良好的轧制加工性能，加工硬化率大大降低，轧制压力小，易于变形，可以冷轧至20mm以下。
实施例3：
一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，将1.0mm厚的热轧板（AA1235合金）进行340℃×16h的退火处理，然后冷轧至0.6mm（变形量为40%），再进行180℃×15h的补充退火处理。
采用X射线衍射晶格常数法对Fe、Si元素在基体中的浓度进行定量测定，结果表明基体中Fe、Si元素含量分别降低至0.0095at%和0.038at%。处理后的合金具有良好的轧制加工性能，加工硬化率大大降低，易于压下减薄，可以冷轧至6~6.5mm，而成品率达85%。
实施例4：
一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，将2.6mm厚的热轧板（AA5052合金）进行325℃×4h的退火处理，然后冷轧至0.52mm（变形量为80%），再进行250℃×2h的补充退火处理。
采用X射线衍射晶格常数法对Fe、Si元素在基体中的浓度进行表征，结果表明基体中Fe、Si元素含量分别降低至0.085at%和0.022at%。处理后的合金具有良好的轧制加工性能，加工硬化率大大降低，轧制压力小，易于变形，可以冷轧至18mm以下。
本发明适用于1×××系、5×××系和8×××系铝合金，具有相当的效果。本发明方法纯化效果好，且纯化效果可控，即可以根据加工过程对加工硬化率的要求，通过控制相变反应的程度，有效控制铝基体Fe、Si元素的含量。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1. 一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，其特征在于，该工艺方法是根据铝合金中不同晶体结构的（AlFeSi）相的成分差异和相变热力学、动力学特征，通过选择合适的热处理温度和时间，控制相变反应的发生及相变程度，来调整铝基体中Fe、Si元素的含量，达到纯化合金基体、降低轧制加工硬化率；具体包括以下步骤：
（1）将铝合金热轧板在310~400℃范围内进行2~20h的退火处理；
（2）将步骤（1）得到的退火态板材以40~80%的变形量进行冷轧变形；
（3）将步骤（2）得到的冷轧板，在180~250℃进行2~15h的补充退火处理。
2. 根据权利要求1所述通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，其特征在于，所述步骤（1）的退火处理为（350~380）℃×（4~8）h。
3. 根据权利要求1所述通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，其特征在于，所述步骤的（3）补充退火处理为（200~230）℃×（2~15）h。
4. 根据权利要求1所述通过固态相变纯化铝基体的工艺方法，其特征在于，该方法适用于1×××系、5×××系和8×××系铝合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100993236A CN103131977A (zh) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | 一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100993236A CN103131977A (zh) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | 一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103131977A true CN103131977A (zh) | 2013-06-05 |
Family
ID=48492423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013100993236A Pending CN103131977A (zh) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | 一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103131977A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1399004A (zh) * | 2002-07-16 | 2003-02-26 | 重庆大学 | 利用多元第二相相变调整铝基固溶体成分的工艺方法 |
| CN102433523A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-05-02 | 北京工业大学 | 一种含Er铝镁合金板材的形变退火工艺 |
-
2013
- 2013-03-26 CN CN2013100993236A patent/CN103131977A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1399004A (zh) * | 2002-07-16 | 2003-02-26 | 重庆大学 | 利用多元第二相相变调整铝基固溶体成分的工艺方法 |
| CN102433523A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-05-02 | 北京工业大学 | 一种含Er铝镁合金板材的形变退火工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3045557B1 (en) | Zirconium-based amorphous alloy and preparation method therefor | |
| CN104278189B (zh) | 一种冷轧无取向高硅钢薄板的短流程制造方法 | |
| CN104946928A (zh) | 一种易细化晶粒的钛合金及其制备方法 | |
| RU2012140409A (ru) | Способ изготовления листа текстурированной электротехнической стали | |
| CN109468500A (zh) | 一种冲压用6082s铝合金薄板及其加工工艺 | |
| CN105506416B (zh) | 一种可用于手机支撑中板高强度铝合金带材的制造方法 | |
| CN110284042B (zh) | 超塑性高熵合金、板材及其制备方法 | |
| CN105525135B (zh) | 一种高强低各向异性指数的Cu‑Ni‑Si系合金及其制备工艺 | |
| CN107699756A (zh) | 一种Al‑Zn‑Mg铝合金薄板材及其制备方法 | |
| CN105603263A (zh) | 连续铸轧8×××铝合金冷成形铝箔的制造方法 | |
| CN103339273A (zh) | 电子材料用Cu-Si-Co系铜合金及其制造方法 | |
| CN110983114A (zh) | 一种散热塔用波纹翅片铝箔基材及其制备方法 | |
| CN103805800A (zh) | 铍铜合金管及其制造方法 | |
| CN103160731A (zh) | 一种热拔高硅硅钢丝材及其制备方法 | |
| CN104575912A (zh) | 高饱和磁感、低损耗、耐应力、刚度好的软磁合金 | |
| CN106521261A (zh) | 一种制备高强耐蚀铝镁合金片的方法、其产品以及应用 | |
| CN101838756B (zh) | 一种含稀土的钛合金 | |
| CN100475435C (zh) | 一种新工艺ps版基的制造方法 | |
| CN102534313A (zh) | 一种添加Er的Al-Fe-Si铝箔材料 | |
| CN103700641A (zh) | 一种引线框架用钢带及其生产方法 | |
| CN108728740B (zh) | 一种低屈强比铁道车辆用热轧钢带及其生产方法 | |
| CN104498785B (zh) | 一种Al-Mg-Er-Zr耐热铝合金及其制备工艺 | |
| CN103131977A (zh) | 一种通过固态相变纯化铝基体的工艺方法 | |
| CN112853230B (zh) | 一种低层错能面心立方结构高熵形状记忆合金及其制备方法 | |
| CN105200283A (zh) | 一种避免6063挤压铝合金晶粒粗大的新工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130605 |