CN104561668A - 酒盖料用铝合金薄板及其生产方法 - Google Patents

酒盖料用铝合金薄板及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酒盖料用铝合金薄板及其生产方法，所述酒盖料用铝合金薄板的组成成分为：0.63～0.68wt%硅、0.72～0.77wt%铁、0.005～0.04wt%铜、0.01～0.04wt%锰、0.015～0.05wt%镁、0.005～0.05wt%铬、0.005～0.05wt%锌、0.025～0.035wt%钛、余量为铝；通过熔炼、铸造、铣面、均热、热粗轧、热精轧、冷轧工艺步骤，得到了晶粒均匀细小、变形织构与再结晶织构平衡、深冲性能好、性能稳定、具有较好的加工力学性能的酒盖料用铝合金薄板，大大降低了制耳率，提高了酒盖冲压成型时的成品率，降低了生产成本，具有显著地经济效益。

Description

酒盖料用铝合金薄板及其生产方法
技术领域
本发明涉及铝合金加工技术领域，特别涉及一种酒盖料用铝合金薄板及其生产方法。
背景技术
8011铝合金作为一种中等强度合金，广泛运用在包装、建材、电子产品等领域，其中，作为酒盖的制作材料也是其常规用途之一。但是现有的酒盖料用8011铝合金薄板板平面的各向异性大，在深冲的过程中，容易出现制耳现象，制耳率高达3%～8%。如此高的制耳率不但导致酒盖废品率高、表面粗糙，而且废品需要经过重新熔炼，导致污染环境。随着科技的进步，人们对酒盖料的质量要求进一步提高，不仅要求酒盖料用8011铝合金具有一定的强度，还要求有良好的深冲性能和较低的制耳率，从而进一步提高成品率。因此，酒盖料用8011铝合金产品性能的稳定性及低制耳率一直成为人们追求的目标。
发明内容
本发明针对现有酒盖料用铝合金生产过程中存在的问题和不足，提供一种酒盖料用铝合金薄板及其生产方法。本发明铝合金薄板晶粒细小均匀，深冲性能好，制耳率低，具有良好的加工力学性能。
本发明采取的技术方案是：
一种酒盖料用铝合金薄板，由以下成分组成：0.63～0.68wt%硅、0.72～0.77wt%铁、0.005～0.04wt%铜、0.01～0.04wt%锰、0.015～0.05wt%镁、0.005～0.05wt%铬、0.005～0.05wt%锌、0.025～0.035wt%钛、余量为铝。
上述酒盖料用铝合金薄板的生产方法，包括以下步骤：
（1）、熔炼：按上述铝合金成成分进行配料，混合后放入熔炼炉，在720～760℃熔炼3～4小时，得到成分均匀稳定的铝合金液；
（2）、铸造：将铝合金液在温度为710～720℃的条件下采用半连续铸造法铸造成规格为长（4498mm～4500mm）×宽（1348mm～1352mm）×厚（628mm～632mm）的铝合金铸锭；
（3）、铣面：将铝合金铸锭两端端头切去，进行铣面处理，每面的铣面量为14～16mm，铣面后的铝合金铸锭两端厚度差≤3mm；
（4）、均热：将步骤（3）得到的铝合金铸锭放入加热炉中，加热升温至铝合金铸锭温度为560～580℃，保温6～8小时，出炉；
（5）、热粗轧：将步骤（4）得到的铝合金铸锭送入热轧机中，进行13～15道次轧制，热轧成厚度为34～36mm的铝合金板材，开轧温度为510～530℃；
（6）、热精轧：对步骤（5）得到的铝合金板材进行热精轧，轧制成厚度为3～5mm厚的铝合金板材，开轧温度为460～480℃，终轧温度为310～330℃；
（7）、冷轧和退火：用冷轧机组对步骤（6）得到的铝合金板材进行冷轧，当板材的厚度达到1.4～1.6mm时进行第一次中间退火，当铝合金板材的厚度达到0.4～0.5mm时进行第二次中间退火，第二次中间退火后直接将铝合金板材轧制成厚度为0.18～0.22mm的成品板材；所述中间退火的工艺为：先将铝合金板材在250～270℃保温5～7小时，然后在升温至440～450℃保温14～16h；
（8）、将步骤（7）得到的成品板材拉弯矫直、分切和包装，即得酒盖料用铝合金薄板。
根据上述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，步骤（1）熔炼炉中设有永磁搅拌机，当熔炼炉中45%～55%的原料熔化为液态时，开启永磁搅拌机进行搅拌。
根据上述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，步骤（2）中铸造速度为45～50mm/min、冷却水压力为0.015～0.020MPa、冷却水温度为28～32℃。
根据上述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，步骤（4）中所述加热升温过程的升温速率为40～45℃/h。
根据上述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，步骤（5）中轧制过程中轧制速度为3.5～4.5m/s，每次轧制的压下量为20～45mm。
根据上述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，步骤（5）中轧制辊道两侧装有加热设备。
根据上述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，步骤（6）中进行3～5道次热精轧。
本发明的积极有益效果：
（1）本发明酒盖料用铝合金生产方法可以有效减少铸锭过程铝合金的化学成分偏析，保证了铸锭铝合金组织和成分的均匀化，提高生产得到的铝合金薄板的质量稳定性；热粗轧工艺采用13～15道次轧制，轧制道次少、压下量大、速度快、时间短，能够减少轧制过程铝合金热量损失，防止出现加工硬化，而且有利于铝合金立方织构的形成，减小铝合金板面各向异性，降低生产过程的制耳率；同时，采用两次中间退火处理，可以使铝合金获得均匀细小的晶粒，不仅能够提高铝合金薄板的延伸率，还能够显著提高铝合金薄板的强度，从而提高了铝合金薄板的深冲性能。
（2）本发明工艺制得的酒盖料用铝合金薄板晶粒均匀细小，变形织构与再结晶织构平衡，深冲性能好，制耳率小（≤1.7%），抗拉强度为150～170MPa，延伸率≥3%，而且深冲后的材料表面仍然保持良好的光亮度和平整度，产品性能稳定，具有较好的加工力学性能，有效降低了酒盖生产过程的次品率，降低了酒盖生产成本，具有显著的经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1：
一种酒盖料用铝合金薄板，所述铝合金薄板的组成成分见表1。
表1 一种酒盖料用铝合金薄板的化学组成成分
。
实施例2：
一种酒盖料用铝合金薄板，所述铝合金薄板的组成成分见表2。
表2 一种酒盖料用铝合金薄板的化学组成成分
。
实施例3：
一种酒盖料用铝合金薄板，所述铝合金薄板的组成成分见表3。
表3 一种酒盖料用铝合金薄板的化学组成成分
。
实施例4：
一种酒盖料用铝合金薄板，所述铝合金薄板的组成成分见表4。
表4 一种酒盖料用铝合金薄板的化学组成成分
。
实施例5：
一种酒盖料用铝合金薄板，所述铝合金薄板的组成成分见表5。
表5 一种酒盖料用铝合金薄板的化学组成成分
。
实施例6：
一种酒盖料用铝合金薄板，所述铝合金薄板的组成成分见表6。
表6 一种酒盖料用铝合金薄板的化学组成成分
。
实施例7：
上述实施例1-6之一任意所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法之一，包括以下步骤：
（1）、熔炼： 按铝合金成分进行配料，混合后放入熔炼炉，在720℃熔炼4小时，得到成分均匀稳定的铝合金溶液，其中，熔炼炉中设有永磁搅拌机，当熔炼炉中45%的原料熔化为液态时，开启永磁搅拌机进行搅拌；
（2）、铸造：将铝合金液在温度为710℃、铸造速度为45mm/min、冷却水压力为0.015MPa、冷却水温度为28℃的条件下采用半连续铸造法铸造成规格为长（4498mm～4500mm）×宽（1348mm～1352mm）×厚（628mm～632mm）的铝合金铸锭；
（3）、铣面：将铝合金铸锭两端端头切去，进行铣面，每面的铣面量为14mm，铣面后的铝合金铸锭两端厚度差≤3mm；
（4）、均热：将步骤（3）得到的铝合金铸锭放入加热炉中，以40℃/h的升温速率加热升温至铝合金铸锭温度为560℃，保温8小时，出炉；
（5）热粗轧：将步骤（4）得到的铝合金铸锭送入热轧机中，进行13道次轧制，热轧成厚度为36mm的铝合金板材，轧制速度为3.5m/s，每次轧制的压下量为20～45mm，开轧温度为510℃，轧制辊道两侧装有加热设备；
（6）热精轧：对步骤（5）得到的铝合金板材进行5道次热精轧，轧制成厚度为5mm厚的铝合金板材，开轧温度为460℃，终轧温度为310℃；
（7）、冷轧和退火：用冷轧机组对步骤（6）得到的铝合金板材进行冷轧，当板材的厚度达到1.6mm时进行第一次中间退火，当铝合金板材的厚度达到0.5mm时进行第二次中间退火，第二次中间退火后直接将铝合金板材轧制成厚度为0.22mm的成品板材，所述中间退火的工艺为：先将铝合金板材在250℃保温7小时，然后在升温至440℃保温16h；
（8）、将步骤（7）得到的成品板材拉弯矫直、分切和包装，得到酒盖料用铝合金薄板。
实施例8：
上述实施例1-6之一任意所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法之二，包括以下步骤：
（1）、熔炼： 按铝合金成分进行配料，混合后放入熔炼炉，在760℃熔炼3小时，得到成分均匀稳定的铝合金溶液，其中，熔炼炉中设有永磁搅拌机，当熔炼炉中55%的原料熔化为液态时，开启永磁搅拌机进行搅拌；
（2）、铸造：将铝合金液在温度为720℃、铸造速度为50mm/min、冷却水压力为0.020MPa、冷却水温度为32℃的条件下采用半连续铸造法铸造成规格为（4498mm～4500mm）×宽（1348mm～1352mm）×厚（628mm～632mm）的铝合金铸锭；
（3）、铣面：将铝合金铸锭两端端头切去，进行铣面，每面的铣面量为16mm，铣面后的铝合金铸锭两端厚度差≤3mm；
（4）、均热：将步骤（3）得到的铝合金铸锭放入加热炉中，以42℃/h的升温速率加热升温至铝合金铸锭温度为580℃，保温6小时，出炉；
（5）热粗轧：将步骤（4）得到的铝合金铸锭送入热轧机中，进行15道次轧制，热轧成厚度为34mm的铝合金板材，轧制速度为4.5m/s，开轧温度为530℃，轧制辊道两侧装有加热设备；
（6）热精轧：对步骤（5）得到的铝合金板材进行3道次热精轧，轧制成厚度为3mm厚的铝合金板材，开轧温度为480℃，终轧温度为330℃；
（7）、冷轧和退火：用冷轧机组对步骤（6）得到的铝合金板材进行冷轧，当板材的厚度达到1.4mm时进行第一次中间退火，当铝合金板材的厚度达到0.4mm时进行第二次中间退火，第二次中间退火后直接将铝合金板材轧制成厚度为0.18mm的成品板材，所述中间退火的工艺为：先将铝合金板材在270℃保温5小时，然后在升温至450℃保温14h；
（8）、将步骤（7）得到的成品板材拉弯矫直、分切和包装，得到酒盖料用铝合金薄板。
实施例9：
上述实施例1-6之一任意所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法之三，与实施例1基本相同，具体不同之处在于：
步骤（1）中在温度为740℃熔炼3.5小时，当熔炼炉中50%的原料熔化为液态时，开启永磁搅拌机进行搅拌；步骤（2）中将铝合金液在温度为715℃、铸造速度为48mm/min、冷却水压力为0.018MPa、冷却水温度为30℃的条件下采用半连续铸造法铸造成规格为（4498mm～4500mm）×宽（1348mm～1352mm）×高（628mm～632mm）的铝合金铸锭；步骤（3）中铝合金铸锭上下表面的铣面量为15mm；步骤（4）中以45℃/h的升温速率加热升温至铝合金铸锭温度为570℃，保温7小时，出炉；步骤（5）中进行14道次大压下量轧制，热轧成厚度为35mm的铝合金板材，轧制速度为4m/s，开轧温度为520℃；步骤（6）中进行4道次热精轧，轧制成厚度为4mm厚的铝合金板材，开轧温度为470℃，终轧温度为320℃；步骤（7）中当板材的厚度达到1.5mm时进行第一次中间退火，当铝合金板材的厚度达到0.4mm时进行第二次中间退火，第二次中间退火后直接将铝合金板材轧制成厚度为0.20mm的成品板材，所述中间退火的工艺为：先将铝合金板材在260℃保温6小时，然后在升温至445℃保温15h。
实施例10：
上述实施例1-6之一任意所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法之四，与实施例8基本相同，具体不同之处在于：
步骤（1）中在温度为750℃熔炼3.5小时；步骤（4）中以40℃/h的升温速率加热升温至铝合金铸锭温度为580℃，保温6小时，出炉；步骤（5）中将铝合金铸锭送入热轧机中进行15道次轧制，热轧成厚度为35mm的铝合金板材，轧制速度为4m/s，开轧温度为530℃。
实施例11：
上述实施例1-6之一任意所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法之五，与实施例8基本相同，具体不同之处在于：
步骤（1）中在温度为750℃熔炼3小时；步骤（5）中进行13道次轧制，轧制成厚度为35mm的铝合金板材，轧制速度为3.5m/s，步骤（7）中所述中间退火的工艺为：先将铝合金板材在260℃保温7小时，然后在升温至440℃保温15h。
实施例12：
上述实施例1-6之一任意所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法之六，与实施例7基本相同，具体不同之处在于：
步骤（2）中将铝合金液在温度为710℃、铸造速度为46mm/min、冷却水压力为0.016MPa、冷却水温度为30℃的条件下采用半连续铸造法铸造成规格为（4498mm～4500mm）×宽（1348mm～1352mm）×高（628mm～632mm）的铝合金铸锭。
实施例13：
上述实施例1-6之一任意所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法之七，与实施例8基本相同，具体不同之处在于：
步骤（6）中进行4道次热精轧，轧制成厚度为4mm厚的铝合金板材，开轧温度为460℃，终轧温度为320℃。
经试验验证，本发明实施例1～6所得的铝合金薄板的综合性能结果见表1。
表1 本发明实施例1～6所得铝合金薄板的综合性能检测结果
。
由上述检测结果可知，制备得到的酒盖料用铝合金薄板深冲性能好，制耳率小，抗拉强度高，产品性能稳定，具有较好的加工力学性能。
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种酒盖料用铝合金薄板，其特征在于，所述酒盖料用铝合金薄板的由以下成分组成：0.63～0.68wt%硅、0.72～0.77wt%铁、0.005～0.04wt%铜、0.01～0.04wt%锰、0.015～0.05wt%镁、0.005～0.05wt%铬、0.005～0.05wt%锌、0.025～0.035wt%钛、余量为铝。
2.一种权利要求1所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、熔炼：按权利要求1所述的铝合金成分进行配料，混合后放入熔炼炉，在720～760℃熔炼3～4小时，得到成分均匀稳定的铝合金液；
（2）、铸造：将铝合金液在温度为710～720℃的条件下采用半连续铸造法铸造成规格为长（4498mm～4500mm）×宽（1348mm～1352mm）×厚（628mm～632mm）的铝合金铸锭；
（3）、铣面：将铝合金铸锭两端端头切去，进行铣面处理，每面的铣面量为14～16mm，铣面后的铝合金铸锭两端厚度差≤3mm；
（4）、均热：将步骤（3）得到的铝合金铸锭放入加热炉中，加热升温至铝合金铸锭温度为560～580℃，保温6～8小时，出炉；
（5）、热粗轧：将步骤（4）得到的铝合金铸锭送入热轧机中，进行13～15道次轧制，热轧成厚度为34～36mm的铝合金板材，开轧温度为510～530℃； 
（6）、热精轧：对步骤（5）得到的铝合金板材进行热精轧，轧制成厚度为3～5mm厚的铝合金板材，开轧温度为460～480℃，终轧温度为310～330℃；
（7）、冷轧和退火：用冷轧机组对步骤（6）得到的铝合金板材进行冷轧，当板材的厚度达到1.4～1.6mm时进行第一次中间退火，当铝合金板材的厚度达到0.4～0.5mm时进行第二次中间退火，第二次中间退火后直接将铝合金板材轧制成厚度为0.18～0.22mm的成品板材；所述中间退火的工艺为：先将铝合金板材在250～270℃保温5～7小时，然后在升温至440～450℃保温14～16h；
（8）、将步骤（7）得到的成品板材拉弯矫直、分切和包装，即得酒盖料用铝合金薄板。
3.根据权利要求2所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，其特征在于，步骤（1）熔炼炉中设有永磁搅拌机，当熔炼炉中45%～55%的原料熔化为液态时，开启永磁搅拌机进行搅拌。
4.根据权利要求2所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，其特征在于，步骤（2）中铸造速度为45～50mm/min、冷却水压力为0.015～0.020MPa、冷却水温度为28～32℃。
5.根据权利要求2所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，其特征在于，步骤（4）中所述加热升温过程的升温速率为40～45℃/h。
6. 根据权利要求2所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，其特征在于，步骤（5）轧制过程中轧制速度为3.5～4.5m/s，每次轧制的压下量为20～45mm。
7.根据权利要求6所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，其特征在于，轧制辊道两侧装有加热设备。
8.根据权利要求2所述的酒盖料用铝合金薄板的生产方法，其特征在于，步骤（6）中进行3～5道次热精轧。
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