CN103205611A

CN103205611A - 一种适用于生产工业铝带板的铝合金及其生产工艺

Info

Publication number: CN103205611A
Application number: CN2013101017039A
Authority: CN
Inventors: 廖健
Original assignee: CHENGDU SUNSHINE ALUMINIUM CO LTD
Current assignee: CHENGDU SUNSHINE ALUMINIUM CO LTD
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: CN103205611B

Abstract

本发明公开了一种适用于生产工业铝带板的铝合金，铝合金的成分及质量分数的百分比为Si：0.30～0.37%、Mg：0.55～0.62%、Fe≤0.12%、Cu≤0.01%、Mn≤0.02%、Cr≤0.01%、Zn≤0.01%、Ti≤0.02%、其他≤0.05%、Al：余量，各组分含量比之和为100%。铝合金生产工艺包括配料准备、熔炼、铸造、炉后成品分析、挤压成型、在线淬火、拉伸矫直、人工时效几个步骤。本发明严格控制合金材料中的Mg、Si的含量，使其控制在一个较窄的范围内，力学性能（硬度值）在限定强化元素含量的条件下要求达到极高值并均一；具有较高硬度和强度。

Description

一种适用于生产工业铝带板的铝合金及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种适用于生产工业铝带板的铝合金及其生产工艺。

背景技术

铝是地球上含量极丰富的金属元素，且具有高比强度和弹性模量，高电导率和高热导率，极良好的耐腐蚀性能。1921年全世界的铝产量为20.3万吨， 1988年达到了1780万吨，2003年则达到了2400万吨。我国铝工业规模居世界第三，已具有年产400万吨电解铝的生产能力。铝材已成为我国仅次于钢铁的第二大金属材料，在现代国民生活中起着越来越重要的作用。

在工业领域，目前我国工业铝型材占铝型材总应用量仅约30%；而同期欧洲、北美和日本的铝型材消费结构中，工业耗用比例分别达到60%、55%和40%，远高于我国应用比例。消费结构的差异反映出我国铝型材在工业领域的生产、开发和应用方面不足，同时也预示着我国工业铝型材消费具有巨大的增长空间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种严格控制合金材料中的Mg、Si的含量，使其控制在一个较窄的范围内，力学性能（硬度值）在限定强化元素含量的条件下要求达到极高值并均一；具有较高硬度和强度的适用于生产工业铝带板的铝合金及其生产工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种适用于生产工业铝带板的铝合金的成分及质量分数的百分比为Si：0.30～0.37%、Mg：0.55～0.62%、Fe≤0.12%、Cu≤0.01%、Mn≤0.02%、Cr≤0.01%、Zn≤0.01%、Ti≤0.02%、其他≤0.05%、Al：余量，各组分含量比之和为100%。

一种适用于生产工业铝带板的铝合金生产工艺，它包括以下步骤：

S1：配料准备：选用铝锭AL99.85（Fe＜0.12%）、硅锭（或硅元素添加剂）和工业镁锭为原料，并根据合金的成分比配比各原料的使用量；

S2：熔炼：熔炼前彻底清洗熔炼炉，并用纯铝锭洗炉；将配料计算好的原料投入熔化炉中进行熔化、精炼除气、扒渣、取样分析、导炉、二次精炼除气和二次取样分析操作，在熔炼过程中实时调整熔炼的温度，使温度控制在720～730℃，在熔炼过程中对熔体进行充分搅拌以确保成分均匀，熔炼完成后静置30分钟待铸造；

S3：铸造：将预热好的金属模具取出，将滤板撑好，进行铸造，保持浇包和漏斗顶端的距离为30～35cm，以维持足够的铸造压力，铸造速度为75～90mm/min，铸造水压为0.06～0.08MPa，隔5～10min钟取出铸锭，并抽取连根铸锭进行炉后成品分析；

S4：炉后成品分析：每铸次抽取2根铸锭，切去头尾各100～150mm后取厚度为25～30mm的低倍试片，检查晶粒度和低倍组织，晶粒度应达到YS/T67标准一级，低倍不允许有明显疏松（≤2级）以及裂纹、气孔、夹渣、光亮晶粒及羽毛状晶的缺陷；

S5：挤压成型：采用宽展模进行挤压，挤压筒的温度为380～400℃，模具加热温度为450～480℃，保温时间为3.5～4h，铸棒加热定温为550～560℃，加热时间为5～6h，之后调整铸棒温度至480～520℃进行挤压，挤压速度为8～10m/min，制品出口温度不低于530℃；

S6：在线淬火：在出口温度下，采用喷水和浸水冷却淬火；

S7：拉伸矫直：拉伸矫直之间先进行首料切样检查，首料切样检查后进行拉伸矫直，拉伸率控制在0.5～0.8%，首料试拉后测量尺寸，合格后成批进行矫直，若制品淬火变形较大，在保证尺寸合格前提下，适当加大拉伸率；

S8：人工时效：在170～180℃的温度下保温8h，保温时间从炉温达到170℃后开始计算，人工时效后进行硬度检查。

步骤S7中首料切样检查的挤压公差（拉伸矫直前）为10(+0.32/+0.10）、187.8(+1.05/+0.75)mm，平面度≤0.40mm。

所述的步骤S8中的硬度检查以韦氏硬度计算，硬度值≥13Hw，各点硬度差＜1Hw。

本发明的优点在于：采用喷水+全浸水淬的阶段渐进式冷却方式实现在线淬火，使材料内部获得最大的过饱和度，继以最优化的人工时效制度，从而确保力学性能（硬度）达标；本发明严格控制Mg、Si的含量，使其控制在一个较窄的范围内，力学性能（硬度值）在限定强化元素含量的条件下要求达到极高值并均一；尺寸包括宽、厚、平面度、锯切长度及切斜度偏差，均大大高于国家相应标准超高精级水平。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。

实施例1：一种适用于生产工业铝带板的铝合金，铝合金的成分及质量分数的百分比为Si：0.36%、Mg：0.6%、Fe：0.12%、Cu：0.01%、Mn：0.02%、Cr：0.01%、Zn：0.01%、Ti：0.02%、其他：0.05%、Al：余量，各组分含量比之和为100%。

S6：在线淬火：在出口温度下，采用喷水和浸水冷却淬火；

实施例2：一种适用于生产工业铝带板的铝合金，铝合金的成分及质量分数的百分比为Si：0.30%、Mg：0.55%、Fe：0.1%、Mn：0.02%、Zn：0.01%、Ti：0.02%、其他：0.05%、Al：余量，各组分含量比之和为100%。

一种适用于生产工业铝带板的铝合金生产工艺步骤与实施例1相同。

实施例3：一种适用于生产工业铝带板的铝合金，铝合金的成分及质量分数的百分比为Si：0.33%、Mg：0.58%、Cu：0.01%、Cr：0.01%、Zn：0.01%、Ti：0.02%、Al：余量，各组分含量比之和为100%。

实施例4：一种适用于生产工业铝带板的铝合金，铝合金的成分及质量分数的百分比为Si：0.33%、Mg：0.58%、Fe：0.12%、Cu：0.01%、Mn：0.02%、Cr：0.01%、其他：0.05%、Al：余量，各组分含量比之和为100%。

Claims

1.一种适用于生产工业铝带板的铝合金，其特征在于：铝合金的成分及质量分数的百分比为Si：0.30～0.37%、Mg：0.55～0.62%、Fe≤0.12%、Cu≤0.01%、Mn≤0.02%、Cr≤0.01%、Zn≤0.01%、Ti≤0.02%、其他≤0.05%、Al：余量，各组分含量比之和为100%。

2.一种如权利要求1所述的适用于生产工业铝带板的铝合金生产工艺，其特征在于：它包括以下步骤：

S6：在线淬火：在出口温度下，采用喷水和浸水冷却淬火；

3.根据权利要求2所述的一种适用于生产工业铝带板的铝合金生产工艺，其特征在于：步骤S7中首料切样检查的挤压公差（拉伸矫直前）为10(+0.32/+0.10）、187.8(+1.05/+0.75)mm，平面度≤0.40mm。

4.根据权利要求2所述的一种适用于生产工业铝带板的铝合金生产工艺，其特征在于：所述的步骤S8中的硬度检查以韦氏硬度计算，硬度值≥13Hw，各点硬度差＜1Hw。