CN104357771B

CN104357771B - 一种改善铝镁合金折弯性能的冷轧热处理工艺

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Publication number: CN104357771B
Application number: CN201410741659.2A
Authority: CN
Inventors: 关绍康; 卢广玺; 王剑锋; 周崇
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: CN104357771A

Abstract

本发明涉及一种改善铝镁合金折弯性能的冷轧热处理工艺，具体为：铝镁合金原料经熔炼获得合金液，合金液经精炼、除气、扒渣、过滤后直接高速连续铸造、热连轧制成板带坯料，板带坯料再经冷轧、中间退火、精轧、成品退火制成铝镁合金板带材成品；所述冷轧为：将板带坯料经三道次冷轧轧至厚度为1.3mm的板带材，保证每道次压下量在30±5%；所述中间退火为：将冷轧后所得板带材于480－510℃条件下保温8－10小时，然后出炉空冷至室温；所述成品退火为：将精轧后的板带材于170－190℃条件下保温2－3小时，然后出炉空冷至室温。与传统工艺相比，本发明工艺在保证铝镁合金板材成品塑性和强度的同时，还能显著提高其折弯性能。

Description

一种改善铝镁合金折弯性能的冷轧热处理工艺

技术领域

本发明属于金属材料轧制及热处理技术领域，具体涉及一种改善铝镁合金折弯性能的冷轧热处理工艺。

背景技术

目前国内外的汽车用铝镁合金板材主要采用直冷铸锭热轧工艺，该工艺包括半连续铸造锭坯、锯头铣面、均匀化处理、热轧等繁多工序，严重影响了生产效率。此外，该半连续铸造热轧工艺也因存在生产成本较高、能耗和污染较大等缺点，已成为阻碍汽车大量用铝的瓶颈。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供了一种改善铝镁合金折弯性能的冷轧热处理工艺，采用该工艺既保证了铝镁合金板材成品的强度和塑性，同时还提高了板材的折弯性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改善铝镁合金折弯性能的冷轧热处理工艺，具体为：铝镁合金原料经熔炼获得合金液，合金液经精炼、除气、扒渣、过滤后直接高速连续铸造、热连轧制成板带坯料，板带坯料再经冷轧、中间退火、精轧、成品退火制成铝镁合金板带材成品；

所述冷轧具体为：将板带坯料经三道次冷轧轧至厚度为1.3mm的板带材，保证每道次压下量在30±5%；

所述中间退火采用均匀化退火方式，具体为：将冷轧后所得板带材于480－510℃条件下保温8－10小时，然后出炉空冷至室温；

所述精轧具体为：将经过中间退火处理的板带材直接轧至厚1.1mm；

所述成品退火具体为：将精轧后的板带材于170－190℃条件下保温2－3小时，然后出炉空冷至室温。

具体的，所述铝镁合金原料的各成分重量百分比为：Mg 2.0－4.0%，Cr 0.2%，Mn0.1－0.4%，Cu 0.1－0.3%，Zn 0.1%，Fe 0.3%，Si 0.14%，余量为铝。其中，铝以电解铝液的方式引入，合金成分则以中间合金的方式引入。

本发明所述改善铝镁合金折弯性能的冷轧热处理工艺，具体可如下：

将铝镁合金原料按配比进行混合，然后放入熔炼炉于680－750℃熔炼成合金液，合金液经精炼、除气、扒渣、过滤后，在690℃条件下直接连续铸造成厚19mm的板坯，再经过在线热连轧（三连轧）制成厚4.5mm的板带坯料。厚4.5mm的板带坯料经三道次冷轧，厚度分别被轧至3.0mm、2.0mm和1.3mm（保证每道次压下量在30±5%）。冷轧后所得厚1.3mm的板带材再经中间退火、精轧、成品退火制成铝镁合金板带材成品。

本发明工艺是根据板带坯料中心部位组织不均匀的铝镁合金经均匀化退火后，其中第二相粒子会分布更均匀的原理进行设计的，其可以对熔炼后的合金液直接进行高速连续铸造和在线热连轧加工（即连续铸造热轧工艺，也简称为“连铸连轧”）制成板带坯料，具有流程短、节约能源和减少排放的市场竞争优势；同时高速连铸连轧工艺省去了传统直冷铸锭热轧工艺的锯头、铣面、铸锭预热均匀化等工序。高速连铸连轧工艺是新型高效短流程的生产工艺，该工艺由高速连续铸造机和热三连扎机直接将熔炼后所得的铝熔体转化为厚2－8mm的板带坯料，生产效率可达50t/h。而后续的冷轧热处理工艺与前述的高速连铸连轧相适配，在后续冷轧过程中加入均匀化退火工艺，并通过精轧和成品退火两方面来保证铝镁合金板材成品的强度与塑性，同时还提高了板材成品的折弯性能。

和现有技术相比，本发明工艺的有益效果：

1）提高了铝镁合金板材成品的折弯性能，使最终生产出的铝镁合金板材成品均有更好的强度与塑性配合。

2）提高了铝镁合金板材的成品率，节约了生产成本。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。

实施例1

一种改善铝镁合金折弯性能的冷轧热处理工艺，具体可如下：

将铝镁合金原料按配比进行混合，然后放入熔炼炉于690℃熔炼成合金液，合金液经精炼、除气、扒渣、过滤后，在690℃条件下直接连续铸造成厚19mm的板坯，再经过在线热连轧（三连轧）制成厚4.5mm的板带坯料。厚4.5mm的板带坯料再经冷轧、中间退火、精轧、成品退火制成铝镁合金板带材成品；所述铝镁合金原料的各成分重量百分比为Mg 2.5%，Cr0.2%，Mn 0.1%，Cu 0.1%，Zn 0.1%，Fe 0.3%，Si 0.14%，余量为铝；

所述冷轧具体为：将厚4.5mm的板带坯料经三道次冷轧，厚度分别被轧至3.0mm、2.0mm、1.3mm；

所述中间退火采用均匀化退火方式，具体为：将冷轧后所得厚1.3mm的板带材于480℃条件下保温10小时，然后出炉空冷至室温；

所述成品退火具体为：将精轧后的板带材于180℃条件下保温2小时，然后出炉空冷至室温。

参照GBT 3880.2-2010《一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分：力学性能》对所得铝镁合金板带材成品进行测试，其性能如下：屈服强度为194MPa，抗拉强度240MPa，延伸率为10.2，且成品90⁰折弯不裂，折弯级别达到二级。

实施例2

将铝镁合金原料按配比进行混合，然后放入熔炼炉于720℃熔炼成合金液，合金液经精炼、除气、扒渣、过滤后，在690℃条件下直接连续铸造成厚19mm的板坯，再经过在线热连轧（三连轧）制成厚4.5mm的板带坯料。厚4.5mm的板带坯料再经冷轧、中间退火、精轧、成品退火制成铝镁合金板带材成品；所述铝镁合金原料的各成分重量百分比为Mg 2.7%，Cr0.2%，Mn 0.2%，Cu 0.3%，Zn 0.1%，Fe 0.3%，Si 0.14%，余量为铝；

所述中间退火采用均匀化退火方式，具体为：将冷轧后所得厚1.3mm的板带材于500℃条件下保温8小时，然后出炉空冷至室温；

所述成品退火具体为：将精轧后的板带材于185℃条件下保温2小时，然后出炉空冷至室温。

参照GBT 3880.2-2010《一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分：力学性能》对所得铝镁合金板带材成品进行测试，其性能如下：屈服强度为182MPa，抗拉强度242MPa，延伸率为11.2，且成品90⁰折弯不裂，折弯级别达到一级。

实施例3

将铝镁合金原料按配比进行混合，然后放入熔炼炉于750℃熔炼成合金液，合金液经精炼、除气、扒渣、过滤后，在690℃条件下直接连续铸造成厚19mm的板坯，再经过在线热连轧（三连轧）制成厚4.5mm的板带坯料。厚4.5mm的板带坯料再经冷轧、中间退火、精轧、成品退火制成铝镁合金板带材成品；所述铝镁合金原料的各成分重量百分比为Mg 3.2%，Cr0.2%，Mn 0.3%，Cu 0.2%，Zn 0.1%，Fe 0.3%，Si 0.14%，余量为铝；

所述中间退火采用均匀化退火方式，具体为：将冷轧后所得厚1.3mm的板带材于510℃条件下保温8小时，然后出炉空冷至室温；

所述成品退火具体为：将精轧后的板带材于175℃条件下保温3小时，然后出炉空冷至室温。

参照GBT 3880.2-2010《一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分：力学性能》对所得铝镁合金板带材成品进行测试，其性能如下：屈服强度为192MPa，抗拉强度230MPa，延伸率为11.8，且成品90⁰折弯不裂，折弯级别达到二级。

Claims

1.一种改善铝镁合金折弯性能的冷轧热处理工艺，其特征在于，铝镁合金原料经熔炼获得合金液，合金液经精炼、除气、扒渣、过滤后直接连续铸造、热连轧制成板带坯料，板带坯料再经冷轧、中间退火、精轧、成品退火制成铝镁合金板带材成品；其中，

2.如权利要求1所述改善铝镁合金折弯性能的冷轧热处理工艺，其特征在于，所述铝镁合金原料的各成分重量百分比为：Mg 2.0－4.0%，Cr 0.2%，Mn 0.1－0.4%，Cu 0.1－0.3%，Zn 0.1%，Fe 0.3%，Si 0.14%，余量为铝。