CN103710595B - 一种热轧铝锌合金板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热轧铝锌合金板材及其制备方法，所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5-6％、Zn8-9％、Mn0.4-0.5％、Mo1-2％、Ta0.02-0.03％，W0.04-0.05％，Mg0.8-0.9％、Sn0.7-0.8％、Ag0.5-0.6％、Nb0.1-0.2％、Ti0.05-0.06％、Fe0.08-0.09％、Zr0.02-0.03％、Co0.01-0.02％、Ca0.1-0.2％、Ce0.05-0.06％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。本发明具有的优点：解决了铝合金难于成型、成品率低、板材长度短、施工不便的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种的热轧铝锌合金板材，属于铝基合金制造领域。
背景技术
能源、环保、安全是当今世界汽车工业面临的难题，汽车轻量化是降低能源消耗、提高汽车燃油经济性、减少环境污染的有效途径。铝合金材料由于具有比强度高、耐腐蚀、密度小，抗冲击性能好，易表面着色，良好的加工成形性，以及极高的再回收、再生性等一系列优良特性，成为汽车轻量化的理想料。随汽车轻量化的持续推进，被认为用作汽车车身板最有前途的6xxx系铝合金在国外的应用已相当广泛，目前获得应用的汽车车身板用6xxx系铝合金主要有AA6111合金、AA6016和AA6022铝合金。国内由于汽车板材冲压成形的问题不能得到妥善解决还无法进行汽车车身用6xxx系铝合金板的工业化生产，国产汽车车身板的铝化率基本为零。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热轧铝锌合金板材，使板材能得到充分的保护，延长其使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种热轧铝锌合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5-6％、Zn8-9％、Mn0.4-0.5％、Mo1-2％、Ta0.02-0.03％，W0.04-0.05％，Mg0.8-0.9％、Sn0.7-0.8％、Ag0.5-0.6％、Nb0.1-0.2％、Ti0.05-0.06％、Fe0.08-0.09％、Zr0.02-0.03％、Co0.01-0.02％、Ca0.1-0.2％、Ce0.05-0.06％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的热轧铝锌合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5％、Zn8％、Mn0.4％、Mo1％、Ta0.02％，W0.04％，Mg0.8％、Sn0.7％、Ag0.5％、Nb0.1％、Ti0.05％、Fe0.08％、Zr0.02％、Co0.01％、Ca0.1％、Ce0.05％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的热轧铝锌合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Cu6％、Zn9％、Mn0.5％、Mo2％、Ta0.03％，W0.04-0.05％，Mg0.9％、Sn0.8％、Ag0.6％、Nb0.2％、Ti0.06％、Fe0.09％、Zr0.03％、Co0.02％、Ca0.2％、Ce0.06％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的热轧铝锌合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5.5％、Zn8.5％、Mn0.45％、Mo1.5％、Ta0.025％，W0.045％，Mg0.85％、Sn0.75％、Ag0.55％、Nb0.15％、Ti0.055％、Fe0.085％、Zr0.025％、Co0.015％、Ca0.15％、Ce0.055％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的热轧铝锌合金板材，所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5.3％、Zn8.8％、Mn0.48％、Mo1.1％、Ta0.027％，W0.048％，Mg0.82％、Sn0.73％、Ag0.51％、Nb0.14％、Ti0.058％、Fe0.087％、Zr0.026％、Co0.014％、Ca0.13％、Ce0.051％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
一种热轧铝锌合金板材的制备方法，所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5-6％、Zn8-9％、Mn0.4-0.5％、Mo1-2％、Ta0.02-0.03％，W0.04-0.05％，Mg0.8-0.9％、Sn0.7-0.8％、Ag0.5-0.6％、Nb0.1-0.2％、Ti0.05-0.06％、Fe0.08-0.09％、Zr0.02-0.03％、Co0.01-0.02％、Ca0.1-0.2％、Ce0.05-0.06％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
所述热轧铝锌合金板材的制备方法包含下列步骤：
（1）将纯铝、铝-锌中间合金、铝-铜和其他元素组分按产品的组成成分称量，然后将纯铝、铝-锌中间合金和铝-铜中间合金装入中频熔炼炉，熔化温度控制在790-810℃；待合金充分熔化后将其他元素组分加入铝熔体中，在熔化炉中进行精炼，加入占铝合金液总量的2.5wt％的精炼剂，除气气体为氩气，精炼完后扒渣，共进行4次精炼；精炼完后静置熔体，静置时间150分钟；熔体铸造成铝铸锭；所述精炼剂组分由氯化钾15-20份、硝酸钠12-14份，氯化铝10-12份、硫酸钡8-10份、碳酸钾3-5份，氟硅酸钠4-6份，氯化镁1-2份，硫酸钠7-8份、铁矿尾渣2-3份组成，
（2）将铸锭进行均匀化处理，首先将合金铸锭加热至610℃，保温时间为10小时；后降温至500℃，保温时间为7小时；之后以80℃/小时缓慢降温至室温；
（3）锻造：将铸锭加热至430℃，保温时间：5小时；开锻温度420℃，终锻温度350℃，
（4）铸锭热剥皮：铸锭在加热后将表面剥皮2mm；
（5）热轧：首先采用热粗轧在460℃开坯，经过13-15道次轧制，坯料厚度60mm，再使用热精轧，热精轧单道次变形量控制在13％，终轧温度420℃，
（6）热轧后的板材经430℃退火处理5小时；再降温至330℃中间退火处理3小时；
（7）中间退火后的板材进行冷轧至8mm；
（8）预时效处理，板材置于加热箱中温度270℃加热时间6小时；而后降温至180℃保温4小时，
（9）预时效处理后对所述板材进行喷丸处理；喷射压力为0.18MPa；锌合金弹丸的粒径为0.075mm；喷丸时间为90分钟，
（10）板材表面进行处理后，将板材加热至320℃，保温4小时，而后以10℃/小时降温至300℃保温4小时，再以15℃/小时降温至255℃保温5小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝合金板材。
作为优选，所述的热轧铝锌合金板材的制备方法，所述锌合金弹丸合金元素组成为：Al5-6％，Cu2-4％，Ti1-3％，Si1-2％，Sn0.01-0.2％，余量为锌及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的热轧铝锌合金板材的制备方法，所述锌合金弹丸合金元素组成为：Al5％，Cu2％，Ti1％，Si1％，Sn0.01％，余量为锌及不可避免的非金属夹杂。[0010]作为优选，所述的热轧铝锌合金板材的制备方法，所述锌合金弹丸合金元素组成为：Al6％，Cu4％，Ti3％，Si2％，Sn0.2％，余量为锌及不可避免的非金属夹杂。
作为优选，所述的热轧铝锌合金板材的制备方法，所述锌合金弹丸合金元素组成为：Al5.5％，Cu3％，Ti2％，Si1.5％，Sn0.1％，余量为锌及不可避免的非金属夹杂。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明制备方法的有益效果为：
解决了铝合金难于成型、成品率低、板材长度短、施工不便的问题，并且设备简单，操作方便，因此适用于中、小型工厂的大批量生产。
具体实施方式
实施例1：
提供一种热轧铝锌合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5％、Zn8％、Mn0.4％、Mo1％、Ta0.02％，W0.04％，Mg0.8％、Sn0.7％、Ag0.5％、Nb0.1％、Ti0.05％、Fe0.08％、Zr0.02％、Co0.01％、Ca0.1％、Ce0.05％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
所述热轧铝锌合金板材的制备方法包含下列步骤：
（1）将纯铝、铝-锌中间合金、铝-铜和其他元素按产品的组成成分称量，然后将纯铝、铝-锌中间合金和铝-铜中间合金装入中频熔炼炉，熔化温度控制在790-810℃；待合金充分熔化后将其他元素加入铝熔体中，在熔化炉中进行精炼，加入占铝合金液总量的2.5wt％的精炼剂，除气气体为氩气，精炼完后扒渣，共进行4次精炼；精炼完后静置熔体，静置时间150分钟；熔体铸造成铝铸锭；所述精炼剂组分由氯化钾15份、硝酸钠12份，氯化铝10份、硫酸钡8份、碳酸钾3份，氟硅酸钠4份，氯化镁1份，硫酸钠7份、铁矿尾渣2份组成，
（2）将铸锭进行均匀化处理，首先将合金铸锭加热至610℃，保温时间为10小时；后降温至500℃，保温时间为7小时；之后以80℃/小时缓慢降温至室温；
（3）锻造：将铸锭加热至430℃，保温时间：5小时；开锻温度420℃，终锻温度350℃，
（4）铸锭热剥皮：铸锭在加热后将表面剥皮2mm；
（5）热轧：首先采用热粗轧在460℃开坯，经过13-15道次轧制，坯料厚度60mm，再使用热精轧，热精轧单道次变形量控制在13％，终轧温度420℃，
（6）热轧后的板材经430℃退火处理5小时；再降温至330℃中间退火处理3小时；
（7）中间退火后的板材进行冷轧至8mm；
（8）预时效处理，板材置于加热箱中温度270℃加热时间6小时；而后降温至180℃保温4小时，
（9）预时效处理后对所述板材进行喷丸处理；喷射压力为0.18MPa；锌合金弹丸的粒径为0.075mm；喷丸时间为90分钟，
（10）板材表面进行处理后，将板材加热至320℃，保温4小时，而后以10℃/小时降温至300℃保温4小时，再以15℃/小时降温至255℃保温5小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝合金板材。
实施例2：
提供一种热轧铝锌合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Cu6％、Zn9％、Mn0.5％、Mo2％、Ta0.03％，W0.05％，Mg0.9％、Sn0.8％、Ag0.6％、Nb0.2％、Ti0.06％、Fe0.09％、Zr0.03％、Co0.02％、Ca0.2％、Ce0.06％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
所述热轧铝锌合金板材的制备方法包含下列步骤：
（1）将纯铝、铝-锌中间合金、铝-铜和其他元素按产品的组成成分称量，然后将纯铝、铝-锌中间合金和铝-铜中间合金装入中频熔炼炉，熔化温度控制在790-810℃；待合金充分熔化后将其他元素加入铝熔体中，在熔化炉中进行精炼，加入占铝合金液总量的2.5wt％的精炼剂，除气气体为氩气，精炼完后扒渣，共进行4次精炼；精炼完后静置熔体，静置时间150分钟；熔体铸造成铝铸锭；所述精炼剂组分由氯化钾20份、硝酸钠14份，氯化铝12份、硫酸钡10份、碳酸钾5份，氟硅酸钠6份，氯化镁2份，硫酸钠8份、铁矿尾渣3份组成，
（2）将铸锭进行均匀化处理，首先将合金铸锭加热至610℃，保温时间为10小时；后降温至500℃，保温时间为7小时；之后以80℃/小时缓慢降温至室温；
（3）锻造：将铸锭加热至430℃，保温时间：5小时；开锻温度420℃，终锻温度350℃，
（4）铸锭热剥皮：铸锭在加热后将表面剥皮2mm；
（5）热轧：首先采用热粗轧在460℃开坯，经过13-15道次轧制，坯料厚度60mm，再使用热精轧，热精轧单道次变形量控制在13％，终轧温度420℃，
（6）热轧后的板材经430℃退火处理5小时；再降温至330℃中间退火处理3小时；
（7）中间退火后的板材进行冷轧至8mm；
（8）预时效处理，板材置于加热箱中温度270℃加热时间6小时；而后降温至180℃保温4小时，
（9）预时效处理后对所述板材进行喷丸处理；喷射压力为0.18MPa；锌合金弹丸的粒径为0.075mm；喷丸时间为90分钟，
（10）板材表面进行处理后，将板材加热至320℃，保温4小时，而后以10℃/小时降温至300℃保温4小时，再以15℃/小时降温至255℃保温5小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝合金板材。
实施例3：
提供一种热轧铝锌合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5.5％、Zn8.5％、Mn0.45％、Mo1.5％、Ta0.025％，W0.045％，Mg0.85％、Sn0.75％、Ag0.55％、Nb0.15％、Ti0.055％、Fe0.085％、Zr0.025％、Co0.015％、Ca0.15％、Ce0.055％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
所述热轧铝锌合金板材的制备方法包含下列步骤：
（1）将纯铝、铝-锌中间合金、铝-铜和其他元素按产品的组成成分称量，然后将纯铝、铝-锌中间合金和铝-铜中间合金装入中频熔炼炉，熔化温度控制在790-810℃；待合金充分熔化后将其他元素加入铝熔体中，在熔化炉中进行精炼，加入占铝合金液总量的2.5wt％的精炼剂，除气气体为氩气，精炼完后扒渣，共进行4次精炼；精炼完后静置熔体，静置时间150分钟；熔体铸造成铝铸锭；所述精炼剂组分由氯化钾17份、硝酸钠13份，氯化铝17份、硫酸钡9份、碳酸钾4份，氟硅酸钠5份，氯化镁1.5份，硫酸钠7.5份、铁矿尾渣2.5份组成，
（2）将铸锭进行均匀化处理，首先将合金铸锭加热至610℃，保温时间为10小时；后降温至500℃，保温时间为7小时；之后以80℃/小时缓慢降温至室温；
（3）锻造：将铸锭加热至430℃，保温时间：5小时；开锻温度420℃，终锻温度350℃，
（4）铸锭热剥皮：铸锭在加热后将表面剥皮2mm；
（5）热轧：首先采用热粗轧在460℃开坯，经过13-15道次轧制，坯料厚度60mm，再使用热精轧，热精轧单道次变形量控制在13％，终轧温度420℃，
（6）热轧后的板材经430℃退火处理5小时；再降温至330℃中间退火处理3小时；
（7）中间退火后的板材进行冷轧至8mm；
（8）预时效处理，板材置于加热箱中温度270℃加热时间6小时；而后降温至180℃保温4小时，
（9）预时效处理后对所述板材进行喷丸处理；喷射压力为0.18MPa；锌合金弹丸的粒径为0.075mm；喷丸时间为90分钟，
（10）板材表面进行处理后，将板材加热至320℃，保温4小时，而后以10℃/小时降温至300℃保温4小时，再以15℃/小时降温至255℃保温5小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝合金板材。
实施例4：
提供一种热轧铝锌合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5.3％、Zn8.4％、Mn0.46％、Mo1.7％、Ta0.028％，W0.047％，Mg0.82％、Sn0.74％、Ag0.56％、Nb0.18％、Ti0.052％、Fe0.083％、Zr0.027％、Co0.018％、Ca0.16％、Ce0.053％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂。
所述热轧铝锌合金板材的制备方法包含下列步骤：
（1）将纯铝、铝-锌中间合金、铝-铜和其他元素按产品的组成成分称量，然后将纯铝、铝-锌中间合金和铝-铜中间合金装入中频熔炼炉，熔化温度控制在790-810℃；待合金充分熔化后将其他元素加入铝熔体中，在熔化炉中进行精炼，加入占铝合金液总量的2.5wt％的精炼剂，除气气体为氩气，精炼完后扒渣，共进行4次精炼；精炼完后静置熔体，静置时间150分钟；熔体铸造成铝铸锭；所述精炼剂组分由氯化钾15.5份、硝酸钠12.5份，氯化铝10.5份、硫酸钡8.5份、碳酸钾3.5份，氟硅酸钠4.5份，氯化镁1.5份，硫酸钠7.5份、铁矿尾渣2.5份组成，
（2）将铸锭进行均匀化处理，首先将合金铸锭加热至610℃，保温时间为10小时；后降温至500℃，保温时间为7小时；之后以80℃/小时缓慢降温至室温；
（3）锻造：将铸锭加热至430℃，保温时间：5小时；开锻温度420℃，终锻温度350℃，
（4）铸锭热剥皮：铸锭在加热后将表面剥皮2mm；
（5）热轧：首先采用热粗轧在460℃开坯，经过13-15道次轧制，坯料厚度60mm，再使用热精轧，热精轧单道次变形量控制在13％，终轧温度420℃，
（6）热轧后的板材经430℃退火处理5小时；再降温至330℃中间退火处理3小时；
（7）中间退火后的板材进行冷轧至8mm；
（8）预时效处理，板材置于加热箱中温度270℃加热时间6小时；而后降温至180℃保温4小时，
（9）预时效处理后对所述板材进行喷丸处理；喷射压力为0.18MPa；锌合金弹丸的粒径为0.075mm；喷丸时间为90分钟，
（10）板材表面进行处理后，将板材加热至320℃，保温4小时，而后以10℃/小时降温至300℃保温4小时，再以15℃/小时降温至255℃保温5小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝合金板材。
实施例5：
提供一种热轧铝锌合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5.6％、Zn8.8％、Mn0.49％、Mo1.4％、Ta0.023％，W0.046％，Mg0.89％、Sn0.78％、Ag0.54％、Nb0.16％、Ti0.052％、Fe0.089％、Zr0.027％、Co0.014％、Ca0.11％、Ce0.058％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂，
所述热轧铝锌合金板材的制备方法包含下列步骤：
（1）将纯铝、铝-锌中间合金、铝-铜和其他元素按产品的组成成分称量，然后将纯铝、铝-锌中间合金和铝-铜中间合金装入中频熔炼炉，熔化温度控制在790-810℃；待合金充分熔化后将其他元素加入铝熔体中，在熔化炉中进行精炼，加入占铝合金液总量的2.5wt％的精炼剂，除气气体为氩气，精炼完后扒渣，共进行4次精炼；精炼完后静置熔体，静置时间150分钟；熔体铸造成铝铸锭；所述精炼剂组分由氯化钾19份、硝酸钠13份，氯化铝11份、硫酸钡9份、碳酸钾4份，氟硅酸钠5份，氯化镁1.6份，硫酸钠7.8份、铁矿尾渣2.2份组成，
（2）将铸锭进行均匀化处理，首先将合金铸锭加热至610℃，保温时间为10小时；后降温至500℃，保温时间为7小时；之后以80℃/小时缓慢降温至室温；
（3）锻造：将铸锭加热至430℃，保温时间：5小时；开锻温度420℃，终锻温度350℃，
（4）铸锭热剥皮：铸锭在加热后将表面剥皮2mm；
（5）热轧：首先采用热粗轧在460℃开坯，经过13-15道次轧制，坯料厚度60mm，再使用热精轧，热精轧单道次变形量控制在13％，终轧温度420℃，
（6）热轧后的板材经430℃退火处理5小时；再降温至330℃中间退火处理3小时；
（7）中间退火后的板材进行冷轧至8mm；
（8）预时效处理，板材置于加热箱中温度270℃加热时间6小时；而后降温至180℃保温4小时，
（9）预时效处理后对所述板材进行喷丸处理；喷射压力为0.18MPa；锌合金弹丸的粒径为0.075mm；喷丸时间为90分钟，
（10）板材表面进行处理后，将板材加热至320℃，保温4小时，而后以10℃/小时降温至300℃保温4小时，再以15℃/小时降温至255℃保温5小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝合金板材。
Claims (5)
1.一种热轧铝锌合金板材的制备方法，其特征在于：所述合金的各组分质量百分含量为：Cu5-6％、Zn8-9％、Mn0.4-0.5％、Mo1-2％、Ta0.02-0.03％，W0.04-0.05％，Mg0.8-0.9％、Sn0.7-0.8％、Ag0.5-0.6％、Nb0.1-0.2％、Ti0.05-0.06％、Fe0.08-0.09％、Zr0.02-0.03％、Co0.01-0.02％、Ca0.1-0.2％、Ce0.05-0.06％，余量为铝及不可避免的非金属夹杂，所述热轧铝锌合金板材的制备方法包含下列步骤：
（1）将纯铝、铝-锌中间合金、铝-铜和其他元素组分按产品的组成成分称量，然后将纯铝、铝-锌中间合金和铝-铜中间合金装入中频熔炼炉，熔化温度控制在790-810℃；待合金充分熔化后将其他元素组分加入铝熔体中，在熔化炉中进行精炼，加入占铝合金液总量的2.5wt％的精炼剂，除气气体为氩气，精炼完后扒渣，共进行4次精炼；精炼完后静置熔体，静置时间150分钟；熔体铸造成铝铸锭；所述精炼剂组分由氯化钾15-20份、硝酸钠12-14份，氯化铝10-12份、硫酸钡8-10份、碳酸钾3-5份，氟硅酸钠4-6份，氯化镁1-2份，硫酸钠7-8份、铁矿尾渣2-3份组成，
（2）将铸锭进行均匀化处理，首先将合金铸锭加热至610℃，保温时间为10小时；后降温至500℃，保温时间为7小时；之后以80℃/小时缓慢降温至室温；
（3）锻造：将铸锭加热至430℃，保温时间：5小时；开锻温度420℃，终锻温度350℃，
（4）铸锭热剥皮：铸锭在加热后将表面剥皮2mm；
（5）热轧：首先采用热粗轧在460℃开坯，经过13-15道次轧制，坯料厚度60mm，再使用热精轧，热精轧单道次变形量控制在13％，终轧温度420℃，
（6）热轧后的板材经430℃退火处理5小时；再降温至330℃中间退火处理3小时；
（7）中间退火后的板材进行冷轧至8mm；
（8）预时效处理，板材置于加热箱中温度270℃加热时间6小时；而后降温至180℃保温4小时，
（9）预时效处理后对所述板材进行喷丸处理；喷射压力为0.18MPa；锌合金弹丸的粒径为0.075mm；喷丸时间为90分钟，
（10）板材表面进行处理后，将板材加热至320℃，保温4小时，而后以10℃/小时降温至300℃保温4小时，再以15℃/小时降温至255℃保温5小时，后随炉冷却至室温得到最终的铝合金板材。
2.如权利要求1所述的热轧铝锌合金板材的制备方法，所述锌合金弹丸的合金元素组成为：Al5-6％，Cu2-4％，Ti1-3％，Si1-2％，Sn0.01-0.2％，余量为锌及不可避免的非金属夹杂。
3.如权利要求1所述的热轧铝锌合金板材的制备方法，所述锌合金弹丸的合金元素组成为：Al5％，Cu2％，Ti1％，Si1％，Sn0.01％，余量为锌及不可避免的非金属夹杂。
4.如权利要求1所述的热轧铝锌合金板材的制备方法，所述锌合金弹丸的合金元素组成为：Al6％，Cu4％，Ti3％，Si2％，Sn0.2％，余量为锌及不可避免的非金属夹杂。
5.如权利要求1所述的热轧铝锌合金板材的制备方法，所述锌合金弹丸的合金元素组成为：Al5.5％，Cu3％，Ti2％，Si1.5％，Sn0.1％，余量为锌及不可避免的非金属夹杂。
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