CN103757504B - 铝合金彩涂板带材及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金彩涂板带材（AA01合金彩铝板）及其生产方法，其化学成分质量百分数为：Si≤0.2%、Fe：0.30～0.45%、Cu：0.10～0.20%、Mn:0.60～0.90%、Mg：1.6～2.1%、Cr≤0.10%、Ti：0.01～0.04%、其它杂质元素单个≤0.05%、其它杂质元素合计≤0.15%，其余为Al。生产流程为：熔铸、锯切、铣面、加热、热连轧、冷连轧、切边矫平、涂层。本发明铝合金彩涂板带材，有着独特的合金成分，强度高，加工成形性良好。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金制造领域，特别是涉及一种屋面板用高强度铝合金彩涂板带材及其生产方法。
背景技术
铝合金因重量轻、强度较高、耐腐蚀、可进行多种表面处理、易加工、环保等优点，成为替代彩钢板做为钢结构建筑屋面、外墙的理想材料。目前广泛使用的屋面板用铝合金彩涂板主要为3003、3004、3104等铝锰合金，因其全硬态成型性低而需使用半硬态，导致加工流程复杂、强度较低，在相同使用条件下与彩钢板相比需加大厚度，因而成本较高。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种屋面板用高强度铝合金彩涂板带材（AA01合金彩铝板）。
具体的技术方案如下：
一种铝合金彩涂板带材（AA01合金彩铝板），其化学成分质量百分数为：Si≤0.2%、Fe：0.30～0.45%、Cu：0.10～0.20%、Mn:0.60～0.90%、Mg：1.6～2.1%、Cr≤0.10%、Ti：0.01～0.04%、其它杂质元素单个≤0.05%、其它杂质元素合计≤0.15%，其余为Al。
在其中一个实施例中，该铝合金彩涂板带材的成品力学性能如下：Rm275-330MPa，Rp0.2≥250MPa，A≥6.0%。
本发明的另一目的是提供一种屋面板用高强度铝合金彩涂板带材的生产方法，该方法保证了铝合金材料具有高强度、良好的压瓦成型性能，且生产流程短，生产效率高。
具体的技术方案如下：
一种铝合金彩涂板带材的生产方法，主要包括如下步骤：熔铸、锯切、铣面、加热、热连轧、冷连轧、切边矫平、涂层；
所述熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：Si≤0.2%、Fe：0.30～0.45%、Cu：0.10～0.20%、Mn:0.60～0.90%、Mg：1.6～2.1%、Cr≤0.10%、Ti：0.01～0.04%、其它杂质元素单个≤0.05%、其它杂质元素合计≤0.15%，其余为Al；
所述热连轧步骤中，热粗轧在480～500℃开坯，经过23或25道次轧制到中间坯料，坯料厚度30～60mm，中间坯温度为400～460℃；再经过热精轧，热轧卷厚度根据成品厚度预留75%-90%的加工量，终轧温度330～350℃。
所述冷连轧步骤中，经过五机架冷连轧一次轧至成品厚度，总加工率75-90%。
在其中一些实施例中，所述加热步骤中，铸锭加热至530-560℃，保温时间4-6小时，然后在480-500℃保温时间1-2小时。
在其中一些实施例中，所述涂层的烘烤温度为210-230℃。
本发明铝合金彩涂板带材，有着独特的合金成分，强度高，加工成形性良好。与现有技术生产的屋面板用铝合金彩涂板带材相比，本发明的有益效果如下：
（1）本发明对合金化学成分中Mg、Mn、Fe、Cu成分进行了严格控制，通过多组元强化，使合金强度提高，同时保持良好的塑性。
现有的3XXX系屋面板用铝合金材料如3003、3004、3104等，主要合金元素为Mn（一般不超过1.5%），部分合金含微量Mg（一般不超过1.2%），单独加入Mn其强度较低，而加入Mn、Mg虽可获得较高强度，但塑性较差。本发明主要合金元素为Mg，同时少量加入Mn、Fe、Cu，Mg能显著提高铝的强度但又不会使塑性过分降低；锰可提高铝的强度、使镁相沉淀均匀，但含量过高则会使塑性显著降低；少量铜可使材料上点腐蚀变成全面的均匀腐蚀，从而提高耐蚀性；适当控制铁含量，有利于减少铸锭裂纹倾向和提高后续屋面板成型性。
（2）本发明使用铸锭加热至530～560℃保温4～6h后，转480～500℃保温1～2h的加热方式，消除了铸锭内部的组织不均匀，有利于提高产品塑性。
（3）本发明热轧卷厚度为2.5～6.0mm，热精轧终轧温度可控制在330～350℃，在该合金再结晶温度以上，可实现卷取后自退火，在保证了材料力学性能的同时，省去中间退火工序，缩短生产周期，降低生产成本。
（4）冷轧总加工率为75-90%，高的冷加工率可得到高的冷作硬化程度，提高了材料强度。
（5）本发明通过五机架冷连轧的方式，将热轧卷一次冷轧至成品厚度，提高了生产效率，同时利用连轧的热效应获得良好的塑性。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
本实施例一种铝合金彩涂板带材（AA01合金彩铝板），其化学成分质量百分数为（其它杂质元素单个≤0.05%（例如Zn）、其它杂质元素合计≤0.15%）：
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Ti | Cr | Zn | Al |
| 0.13 | 0.38 | 0.15 | 0.88 | 1.6 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 余量 |
本实施例所述铝合金彩涂板带材的生产方法，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→加热→热连轧→冷连轧→切边→矫平→涂层。具体工艺参数如下：
（1）熔铸：熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为（其它杂质元素单个≤0.05%、其它杂质元素合计≤0.15%）：
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Ti | Cr | Zn | Al |
| 0.13 | 0.38 | 0.15 | 0.88 | 1.6 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 余量 |
熔炼温度为720-750℃，精炼温度740℃，铸造温度673℃，铸造速度65mm/min；
（2）加热：铸锭加热温度560℃，保温时间4小时，转480℃保温1小时出炉；
（3）热连轧：热轧卷厚度为3.0mm，终轧温度为330℃；
热粗轧在480～500℃开坯，经过23或25道次轧制到中间坯料，坯料厚度30～60mm，中间坯温度为400～460℃；再经过热精轧，热轧卷厚度根据成品厚度预留75%-90%的加工量，终轧温度330℃。
（4）冷连轧：经过五机架冷连轧一次性轧至成品厚度0.35mm,冷轧加工率88%。
（5）涂层：烘烤温度212℃。
根据上述方法，制备的产品成品性能如下：
上述两组产品在实现了高强度的同时保持了较好的塑性，经过压瓦后无开裂现象，满足屋面板的要求。
实施例2
本实施例一种铝合金彩涂板带材（AA01合金彩铝板），其化学成分质量百分数为（其它杂质元素单个≤0.05%、其它杂质元素合计≤0.15%）：
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Ti | Cr | Zn | Al |
| 0.15 | 0.31 | 0.20 | 0.62 | 2.05 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 余量 |
本实施例所述铝合金彩涂板带材的生产方法，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→加热→热连轧→冷连轧→切边→矫平→涂层。具体工艺参数如下：
（1）熔铸：熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为（其它杂质元素单个≤0.05%、其它杂质元素合计≤0.15%）：
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Ti | Cr | Zn | Al |
| 0.15 | 0.31 | 0.20 | 0.62 | 2.05 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 余量 |
熔炼温度为720-750℃，精炼温度740℃，铸造温度681℃，铸造速度55mm/min；
（2）加热：铸锭加热温度530℃，保温时间6小时，转500℃保温2小时出炉；
（3）热连轧：热轧卷厚度为3.2mm，终轧温度为347℃；
热粗轧在480～500℃开坯，经过23或25道次轧制到中间坯料，坯料厚度30～60mm，中间坯温度为400～460℃；再经过热精轧，热轧卷厚度根据成品厚度预留75%-90%的加工量，终轧温度347℃。
（4）冷连轧：经过五机架冷连轧一次性轧至成品厚度0.8mm,冷轧加工率75%。
（5）涂层：烘烤温度225℃。
根据上述方法，制备的产品成品性能如下：
上述两组产品在实现了高强度的同时保持了较好的塑性，经过压瓦后无开裂现象，满足屋面板的要求。
实施例3
本实施例一种铝合金彩涂板带材（AA01合金彩铝板），其化学成分质量百分数为（其它杂质元素单个≤0.05%、其它杂质元素合计≤0.15%）：
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Ti | Cr | Zn | Al |
| 0.13 | 0.44 | 0.12 | 0.78 | 1.73 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 余量 |
本实施例所述屋面板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→冷连轧→切边→矫平→涂层。具体工艺参数如下：
（2）熔铸：熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为（其它杂质元素单个≤0.05%、其它杂质元素合计≤0.15%）：
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Ti | Cr | Zn | Al |
| 0.13 | 0.44 | 0.12 | 0.78 | 1.73 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 余量 |
熔炼温度为720-750℃，精炼温度740℃，铸造温度673℃，铸造速度65mm/min；
（2）加热：铸锭加热温度540℃，保温时间5小时，转490℃保温2小时出炉；
（3）热连轧：热轧卷厚度为2.8mm，终轧温度为341℃；
热粗轧在480～500℃开坯，经过23或25道次轧制到中间坯料，坯料厚度30～60mm，中间坯温度为400～460℃；再经过热精轧，热轧卷厚度根据成品厚度预留75%-90%的加工量，终轧温度341℃。
（4）冷连轧：经过五机架冷连轧一次性轧至成品厚度0.50mm,冷轧加工率82%。
（5）涂层：烘烤温度230℃。
根据上述方法，制备的产品成品性能如下：
上述两组产品在实现了高强度的同时保持了较好的塑性，经过压瓦后无开裂现象，满足屋面板的要求。
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 (2)
1.一种铝合金彩涂板带材的生产方法，其特征在于，主要包括如下步骤：熔铸、锯切、铣面、加热、热连轧、冷连轧、切边矫平、涂层；
所述熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：Si≤0.2％、Fe：0.30～0.45％、Cu：0.10～0.20％、Mn:0.60～0.90％、Mg：1.6～2.1％、Cr≤0.10％、Ti：0.01～0.04％、其它杂质元素单个≤0.05％、其它杂质元素合计≤0.15％，其余为Al；
所述热连轧步骤中，热粗轧开轧温度为480-500℃，热精轧终轧温度为330-350℃，热轧卷厚度根据成品厚度预留75％-90％；
所述冷连轧步骤中，经过五机架冷连轧一次轧至成品厚度，总加工率75-90％；
所述加热步骤中，铸锭加热至530-560℃，保温时间4-6小时，然后在480-500℃保温时间1-2小时。
2.根据权利要求1所述的铝合金彩涂板带材的生产方法，其特征在于，所述涂层的烘烤温度为210-230℃。
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