CN106191575B - 一种铝镁合金卷材的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝镁合金卷材的生产方法,所述的铝镁合金卷材其成分的重量百分比为Mg2.2~5.5%、Mn0.1~1.0%、Cr0.15~0.35%、Fe<0.4%、Si<0.4%、Ti<0.25%、Cu<0.1%、Zn<0.1%,其他单个元素含量≤0.05%,余量为Al。所述的方法包括熔炼、铸锭、热轧、冷轧、清洗、中间退火、高速两道次冷连轧、精整、包装。该方法精简了生产工序,缩短了生产周期,降低了生产成本以及铝镁合金卷材产生缺陷的几率。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属生产技术领域,尤其是一种铝镁合金卷材的生产方法。
背景技术
铝镁合金通常在热加工状态以及冷加工-稳定化退火处理状态下使用。冷加工硬化是铝镁合金强化的主要途径,金属经过冷塑性变形后,其内部缺陷急剧增加,金属的屈服强度、抗拉强度和电阻增加,而伸长率和韧性下降。由于冷加工使合金贮存较大的内应力,尤其是高镁铝合金的过饱和固溶体的稳定性差,易引起"时效软化",因此,冷加工后必须进行稳定化处理,达到既消除合金的内应力,又保持较高强度的目的。铝镁合金卷材常规生产方法:熔炼→铸锭→热轧→冷轧→清洗→中间退火→冷轧至成品厚度→清洗→稳定化退火→精整→包装。上述常规生产方法存在以下缺点:生产工序较为繁琐,生产过程需要进行两次清洗与两次退火,生产周期长、生产成本高,同时,由于工序较多,生产过程中产生缺陷的几率也增加。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述问题,提出一种铝镁合金卷材的生产方法。在中间热处理退火时,当卷材端面温度冷却至70~90℃时,进行高速两道次冷连轧,然后采用自然冷却,从而减少了铝镁合金卷材清洗与退火次数。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括下述几个步骤:第一步熔炼:1).配料∶将经配料的纯铝锭,添加少量铝合金废料、Fe、Si、Cu中间合金锭装入熔化炉中,其中成分的重量百分比为:Mg2.2~5.5%、Mn0.1~1.0%、Cr0.15~0.35%、Fe<0.4%、Si<0.4%、Ti<0.25%、Cu<0.1%、Zn<0.1%,其他单个元素含量≤0.05%,余量为Al,2).熔化:a.第一次搅拌熔体;b.测温;c.第二次搅拌熔体;d.取样预分析;e.成分调整;f.采用氩气精炼;g.扒渣;h.静置20~35min;i.熔炼温度为720~740℃,3).保温:温度为710~730℃,保温时间为1~3h,4).除气∶采用氯气加氩气进行除气,氩气氯气比例为15:1~20:1,5).过滤∶采用管式过滤器过滤;第二步铸锭:采用热顶半连续铸造铸锭,铸锭厚度400~700mm,然后冷却至室温;第三步热轧:铸锭在500~550℃温度范围进行预热,时间为5~10h,然后再进行热轧,a.釆用SMS“1+1”热轧机组3个道次轧制至4.0~8.0mm厚度,控制热轧终轧温度300~340℃,卷取后自然冷却;第四步冷轧:a.釆用单机架SMS六辊CVC不可逆冷轧机轧制,经冷轧2~4个道次卷材冷轧加工率为40~90%;第五步清洗:卷材通过清洗机除去卷材表面油渍、杂物;第六步中间退火:将卷材装进箱式炉里进行完全再结晶退火处理,退火温度为330~380℃,保温时间为20~28h;第七步高速两道次冷连轧;第八步精整:通过重卷机将卷材清洗干净并卷整齐;第九步包装,其特征在于:在所述的第四步冷轧中冷轧油采用MOA120冷轧基础油+ZLT-12#添加剂按照8:1~10:1混合而成,冷轧油粘度3.5~4.0mm2/s,闪点120~135℃;在所述的第六步中间退火中冷却至卷材端面温度70~90℃时进行高速两道次冷连轧;在所述的第七步高速两道次冷连轧中a.采用单机架SMS六辊CVC不可逆冷轧机;b.轧制力200~800t;c.轧制速度为600~800m/min;d.开卷张力为18~22MPa;e.卷取张力为22~30MPa;f.经过单卷2个道次冷连轧至0.8~1.5mm厚度,2个道次加工率相等;卷材轧制结束后,卷材端面温度控制在135~145℃,采用自然冷却的方式降温至100℃以下,然后风冷至室温后进入精整。
本发明的有益效果是:精简了生产工序,缩短了生产周期,降低了生产成本以及铝合金卷材产生缺陷的几率。
具体实施方式
实施例1:
本例的一种铝镁合金卷材的生产方法,包括下述几个步骤:第一步熔炼:1).配料∶将经配料的纯铝锭,添加少量铝合金废料、Fe、Si、Cu中间合金锭装入熔化炉中,其中成分的重量百分比为:Mg2.2%、Mn0.1%%、Cr0.15%、Fe<0.4%、Si<0.4%、Ti<0.25%、Cu<0.1%、Zn<0.1%,其他单个元素含量≤0.05%,余量为Al,2).熔化:a.第一次搅拌熔体;b.测温;c.第二次搅拌熔体;d.取样预分析;e.成分调整;f.采用氩气精炼;g.扒渣;h.静置20min;i.熔炼温度为720℃,3).保温:温度为710℃,保温时间为1h,4).除气∶采用氯气加氩气进行除气,氩气氯气比例为15:1,5).过滤∶采用管式过滤器过滤;第二步铸锭:采用热顶半连续铸造铸锭,铸锭厚度400mm,然后冷却至室温;第三步热轧:铸锭在500℃温度范围进行预热,时间为5h,然后再进行热轧,a.釆用SMS“1+1”热轧机组3个道次轧制至4.0mm厚度,控制热轧终轧温度300℃,卷取后自然冷却;第四步冷轧:a.釆用SMS六辊CVC不可逆冷轧机轧制,经冷轧2个道次卷材冷轧加工率为40%,冷轧油采用MOA120冷轧基础油+ZLT-12#添加剂按照8:1混合而成,冷轧油粘度3.5mm2/s,闪点120℃;第五步清洗:卷材通过清洗机除去卷材表面油渍、杂物;第六步中间退火:将卷材装进箱式炉里进行完全再结晶退火处理,退火温度为330℃,保温时间为20h,冷却至卷材端面温度70℃时进行高速两道次冷连轧;第七步高速两道次冷连轧∶a.采用单机架SMS六辊CVC不可逆冷轧机;b.轧制力200t;c.轧制速度为600m/min;d.开卷张力为18MPa;e.卷取张力为22MPa;f.经过单卷2个道次冷连轧至0.8mm厚度,2个道次加工率相等;卷材轧制结束后,卷材端面温度控制在135℃,采用自然冷却的方式降温至100℃以下,然后风冷至室温后进入精整;第八步精整:通过重卷机将卷材清洗干净并卷整齐;第九步包装。
实施例1铝镁合金卷材的力学性能满足5754H34国标要求,屈服强度高于常规5754H34工艺生产的卷材性能,并且放置2个月后,卷材性能维持稳定,并没有出现"时效软化"的现象,如表1所示:
表1 0.8mm厚铝镁合金卷材性能指标
实施例2:
本例的一种铝镁合金卷材的生产方法,包括下述几个步骤:第一步熔炼:1).配料∶将经配料的纯铝锭,添加少量铝合金废料、Fe、Si、Cu中间合金锭装入熔化炉中,其中成分的重量百分比为:Mg3.85%、Mn0.55%、Cr0.25%、Fe<0.4%、Si<0.4%、Ti<0.25%、Cu<0.1%、Zn<0.1%,其他单个元素含量≤0.05%,余量为Al,2).熔化:a.第一次搅拌熔体;b.测温;c.第二次搅拌熔体;d.取样预分析;e.成分调整;f.采用氩气精炼;g.扒渣;h.静置27.5min;i.熔炼温度为730℃,3).保温:温度为720℃,保温时间为2h,4).除气∶采用氯气加氩气进行除气,氩气氯气比例为17.5:1,5).过滤∶采用管式过滤器过滤;第二步铸锭:采用热顶半连续铸造铸锭,铸锭厚度550mm,然后冷却至室温;第三步热轧:铸锭在525℃温度范围进行预热,时间为7.5h,然后再进行热轧,a.釆用SMS“1+1”热轧机组3个道次轧制至6.0mm厚度,控制热轧终轧温度320℃,卷取后自然冷却;第四步冷轧:a.釆用SMS六辊CVC不可逆冷轧机轧制,经冷轧3个道次卷材冷轧加工率为65%,冷轧油采用MOA120冷轧基础油+ZLT-12#添加剂按照9:1混合而成,冷轧油粘度3.75mm2/s,闪点127.5℃;第五步清洗:卷材通过清洗机除去卷材表面油渍、杂物;第六步中间退火:将卷材装进箱式炉里进行完全再结晶退火处理,退火温度为355℃,保温时间为24h,冷却至卷材端面温度80℃时进行高速两道次冷连轧;第七步高速两道次冷连轧∶a.采用单机架SMS六辊CVC不可逆冷轧机;b.轧制力500t;c.轧制速度为700m/min;d.开卷张力为20MPa;e.卷取张力为26MPa;f.经过单卷2个道次冷连轧至1.1mm厚度,2个道次加工率相等;卷材轧制结束后,卷材端面温度控制在140℃,采用自然冷却的方式降温至100℃以下,然后风冷至室温后进入精整;第八步精整:通过重卷机将卷材清洗干净并卷整齐;第九步包装。
实施例2铝镁合金卷材的力学性能满足5083H34国标要求,同时与常规5083H34工艺生产的卷材性能相当,并且放置2个月后,卷材性能维持稳定,并没有出现"时效软化"的现象,如表2所示:
表2 1.1mm厚铝镁合金卷材性能指标
实施例3:
本例的一种铝镁合金卷材的生产方法,包括下述几个步骤:第一步熔炼:1).配料∶将经配料的纯铝锭,添加少量铝合金废料、Fe、Si、Cu中间合金锭装入熔化炉中,其中成分的重量百分比为:Mg5.5%、Mn1.0%、Cr0.35%、Fe<0.4%、Si<0.4%、Ti<0.25%、Cu<0.1%、Zn<0.1%,其他单个元素含量≤0.05%,余量为Al,2).熔化:a.第一次搅拌熔体;b.测温;c.第二次搅拌熔体;d.取样预分析;e.成分调整;f.采用氩气精炼;g.扒渣;h.静置35min;i.熔炼温度为740℃,3).保温:温度为730℃,保温时间为3h,4).除气∶采用氯气加氩气进行除气,氩气氯气比例为20:1,5).过滤∶采用管式过滤器过滤;第二步铸锭:采用热顶半连续铸造铸锭,铸锭厚度700mm,然后冷却至室温;第三步热轧:铸锭在550℃温度范围进行预热,时间为10h,然后再进行热轧,a.釆用SMS“1+1”热轧机组3个道次轧制至8.0mm厚度,控制热轧终轧温度340℃,卷取后自然冷却;第四步冷轧:a.釆用SMS六辊CVC不可逆冷轧机轧制,经冷轧4个道次卷材冷轧加工率为90%,冷轧油采用MOA120冷轧基础油+ZLT-12#添加剂按照10:1混合而成,冷轧油粘度4.0mm2/s,闪点135℃;第五步清洗:卷材通过清洗机除去卷材表面油渍、杂物;第六步中间退火:将卷材装进箱式炉里进行完全再结晶退火处理,退火温度为380℃,保温时间为28h,冷却至卷材端面温度90℃时进行高速两道次冷连轧;第七步高速两道次冷连轧∶a.采用单机架SMS六辊CVC不可逆冷轧机;b.轧制力800t;c.轧制速度为800m/min;d.开卷张力为22MPa;e.卷取张力为30MPa;f.经过单卷2个道次冷连轧至1.5mm厚度,2个道次加工率相等;卷材轧制结束后,卷材端面温度控制在145℃,采用自然冷却的方式降温至100℃以下,然后风冷至室温后进入精整;第八步精整:通过重卷机将卷材清洗干净并卷整齐;第九步包装。
实施例3铝镁合金卷材的力学性能满足5052H34国标要求,屈服强度高于常规5052H34工艺生产的卷材性能,并且放置2个月后,卷材性能维持稳定,并没有出现"时效软化"的现象,如表3所示:
表3 1.5mm厚铝镁合金卷材性能指标
以上对本发明的具体实施方式作了说明,但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围,本发明的保护范围由随附的权利要求书限定,仼何在本发明权利要求基础上的任何修改、等同替换和改进等,均落入本发明的保护范围之內。
Claims (1)
1.一种铝镁合金卷材的生产方法,包括下述几个步骤:第一步熔炼:1).配料∶将经配料的纯铝锭,添加少量铝合金废料、Fe、Si、Cu中间合金锭装入熔化炉中,其中成分的重量百分比为:Mg2.2~5.5%、Mn0.1~1.0%、Cr0.15~0.35%、Fe<0.4%、Si<0.4%、Ti<0.25%、Cu<0.1%、Zn<0.1%,其他单个元素含量≤0.05%,余量为Al,2).熔化:a.第一次搅拌熔体;b.测温;c.第二次搅拌熔体;d.取样预分析;e.成分调整;f.采用氩气精炼;g.扒渣;h.静置20~35min;i.熔炼温度为720~740℃,3).保温:温度为710~730℃,保温时间为1~3h,4).除气∶采用氯气加氩气进行除气,氩气氯气比例为15:1~20:1,5).过滤∶采用管式过滤器过滤;第二步铸锭:采用热顶半连续铸造铸锭,铸锭厚度400~700mm,然后冷却至室温;第三步热轧:铸锭在500~550℃温度范围进行预热,时间为5~10h,然后再进行热轧,a.釆用SMS“1+1”热轧机组3个道次轧制至4.0~8.0mm厚度,控制热轧终轧温度300~340℃,卷取后自然冷却;第四步冷轧:a.釆用单机架SMS六辊CVC不可逆冷轧机轧制,经冷轧2~4个道次卷材冷轧加工率为40~90%;第五步清洗:卷材通过清洗机除去卷材表面油渍、杂物;第六步中间退火:将卷材装进箱式炉里进行完全再结晶退火处理,退火温度为330~380℃,保温时间为20~28h;第七步高速两道次冷连轧;第八步精整:通过重卷机将卷材清洗干净并卷整齐;第九步包装,其特征在于:在所述的第四步冷轧中冷轧油采用MOA120冷轧基础油+ZLT-12#添加剂按照8:1~10:1混合而成,冷轧油粘度3.5~4.0mm2/s,闪点120~135℃;在所述的第六步中间退火中冷却至卷材端面温度70~90℃时进行高速两道次冷连轧;在所述的第七步高速两道次冷连轧中a.采用单机架SMS六辊CVC不可逆冷轧机;b.轧制力200~800t;c.轧制速度为600~800m/min;d.开卷张力为18~22MPa;e.卷取张力为22~30MPa;f.经过单卷2个道次冷连轧至0.8~1.5mm厚度,2个道次加工率相等;卷材轧制结束后,卷材端面温度控制在135~145℃,采用自然冷却的方式降温至100℃以下,然后风冷至室温后进入精整。
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