CN107794470B - 一种阳极化后无异色缺陷的5系铝板材的冷轧方法 - Google Patents

一种阳极化后无异色缺陷的5系铝板材的冷轧方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种阳极化后无异色缺陷的5系铝板材的冷轧方法，5系铝板材经过半连续铸造和均匀化处理，再经过热轧获得4mm~8mm厚度的热轧板材，之后通过2~10个道次的冷轧加工制备成0.3mm~4.0mm板材，冷轧过程中进行一次再结晶退火处理。经该冷轧方法制得的铝材在实施阳极氧化和着色处理后，铝材表面颜色均匀、无色差、无坑点等缺陷，可满足电子电器产品外观件对阳极化铝材的要求，产品市场竞争力明显，经济效益显著。

Description

一种阳极化后无异色缺陷的5系铝板材的冷轧方法
技术领域
本发明属于合金技术领域，具体涉及一种阳极化后无异色缺陷的5系铝板材的冷轧方法。
背景技术
铝合金经过阳极氧化处理，具有良好的耐磨和耐蚀性能，着色后外观可以呈现多种颜色，应用前景巨大。然而铝材经阳极氧化和着色处理后，存在表面颜色分布不均匀的现象。目前，电子3C产品领域主要采用6系铝合金挤压型材，通过CNC加工制备成壳体结构材料，效率低且耗损大。因此，急需一种在阳极氧化和着色处理后表面质量优良的5系铝合金板材。
5系变形铝合金板材的典型制备技术路线如下：成分→配料→熔炼→铸造→铸锭锯切与铣面→均匀化热处理→热轧→冷轧→中间退火→冷轧→拉矫切边→成品退火→清洗覆膜→成品铝材。可见5系变形铝合金的退火工艺主要有二次冷轧间的中间退火和成品退火。本专利制备铝合金板材的轧制工艺，主要涉及中间退火。中间退火属于再结晶退火，其目的是使板材中组织由变形亚结构态逐渐转变为完全再结晶组织，再结晶晶粒尺寸的分布较均匀，同时合金的硬度降低，而塑性得到提高，充分消除板材中的残留应力，使得下一步变形加工易于进行。
另外，优良的铝材表面质量可实现阳极氧化处理后表面无异色缺陷，通过冷轧工艺调控铝材表面组织，包括晶粒形貌和尺寸，化合物分布，以及织构分布等等，进而生产出高表面质量的阳极化用铝材。
发明内容
本发明的目的是针对现有阳极氧化用铝合金板材异色问题，提供一种阳极化后无异色缺陷的5系铝板材的冷轧方法。该冷轧方法使得铝合金板材在阳极氧化后的表面质量等级与6系铝合金产品相当，同时合金强度也达到6系铝合金上水平。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种阳极化后无异色缺陷的5系铝板材的冷轧方法，具体步骤为：
1）将5系铝合金板材进行半连续铸造和均匀化处理；
2）然后进行热轧处理，获得厚度为4mm~8mm的热轧板材；
3）然后经过2~5道次的冷轧，然后进行再结晶退火处理，再经过2~5道次的冷轧，轧制成厚度为0.3mm~4.0mm的铝板材。
步骤3）中将热轧板材进行冷轧时，第一道次冷轧压下率为35%~45%。
步骤3）中除了第一道次冷轧后，其余各个道次的冷轧压下率为10%~30%。
步骤3）中所述的再结晶退火处理其退火温度为310℃~390℃，时间为0.5h~4h。
优选的，步骤3）所述的再结晶退火处理其退火温度为320℃~340℃，保温时间为2h。
均匀化处理的温度为470℃~510℃，处理时间为10h。
本发明的有益效果在于：
1）本发明铝板材轧制过程有中间退火处理，通过轧制工艺和退火工艺，提高了铝材表面组织均匀性，降低了各向异性，从而使得铝材经阳极氧化处理后能形成优异的表面，该方法对于变形铝材普遍适用，工业上容易实现；
2）本发明可以使铝材在阳极氧化和着色处理后，形成的氧化层颜色均匀、无色差，可用于替代6系铝合金挤压型材，广泛用于电子电器等产品的外观件。
附图说明
图1为实施例1中铝合金板材的阳极氧化处理表面图片；
图2为实施例2中铝合金板材的阳极氧化处理表面图片；
图3为实施例3中铝合金板材的阳极氧化处理表面图片；
图4为对比例1中铝合金板材的阳极氧化处理表面图片；
图5为对比例2中铝合金板材的阳极氧化处理表面图片。
具体实施方式
以下，通过实施例和比较例对本发明作进一步的详细说明，数据列于表1。应注意的是，以下实例仅说明本发明的几个实施例，且本发明并不限于以下实例。
实施例1
一种阳极化用5系铝合金板材，Mg含量在4.35%~4.95%之间，采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行470℃均匀热处理10h；然后热轧成8.0mm厚度的坯料，再进行冷轧，压下率依次为45%-16%-30%-中间退火-23%-20%，获得1.6mm厚度的板材，其中中间退火温度320℃，保温2h；所制得的铝合金板材，经过工业阳极氧化处理及封孔处理，表面效果为合格，如图1所示，可以满足电子电器产品对阳极化铝合金外观件的要求。
实施例2
一种阳极化用5系铝合金板材，Mg含量在4.35%~4.95%之间，采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行510℃均匀热处理10h；然后热轧成6.5mm厚度的坯料，再进行冷轧，压下率依次为35%-27%-17%-中间退火-25%，获得1.5mm板材；其中中间退火温度340℃，保温2h，所制得的铝合金板材，经过工业阳极氧化处理及封孔处理，表面效果为合格，如图2所示，可以满足电子电器产品对阳极化铝合金外观件的要求。
实施例3
一种阳极化用5系铝合金板材，Mg含量在2.35%~2.85%之间，采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行480℃均匀热处理10h；然后热轧成6.5mm厚度的坯料，再进行冷轧，压下率依次为35%-27%-16%-中间退火-30%-21%，获得1.1mm板材；其中退火温度320℃，保温4h，所制得的铝合金板材，经过工业阳极氧化处理和着色（金色）处理，之后进行封孔处理，表面效果为优良，如图3所示，可以满足电子电器产品对阳极化铝合金外观件的要求。
对比例1
一种阳极化用5系铝合金板材，Mg含量在2.35%~2.85%之间，采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行470℃均匀热处理10h；然后热轧成5.0mm厚度的坯料，之后通过3个道次的连续冷轧获得2.0mm厚度板材，压下率依次为25%-35%-16%，进行一次再结晶退火处理，退火温度300℃，保温2h；所制得的铝合金板材，经过工业阳极氧化和着色（蓝色）处理，之后进行封孔处理，表面异色缺陷严重，如图4所示，产品不合格，不能满足电子电器产品对阳极化铝合金外观件的要求。
对比例2
一种阳极化用5系铝合金板材，Mg含量在4.35%~4.95%之间，采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行480℃均匀热处理10h；然后热轧成6.5mm厚度的坯料，再进行冷轧，压下率依次为26%-23%-33%-19%-中间退火-15%-17%-19%，获得1.1mm板材，其中退火温度390℃，保温2h；所制得的铝合金板材，经过工业阳极氧化处理及封孔处理，表面异色缺陷严重，如图5所示，产品不合格，不能满足电子电器产品对阳极化铝合金外观件的要求。
表1. 铝材轧制工艺与阳极表面质量
最后应说明的是：以上所述实施例仅为本发明的优选结果，并不用于限制本发明，仅用于对本发明进行详细的说明。对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换。凡在本发明的精神和原则之内所做的修改、同等替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种阳极化后无异色缺陷的5系铝板材的冷轧方法，其特征在于：所述冷轧方法采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行470℃均匀热处理10h；然后热轧成8.0mm厚度的坯料，再进行冷轧，压下率依次为45%-16%-30%-中间退火-23%-20%，获得1.6mm厚度的板材，其中中间退火温度320℃，保温2h；制得铝合金板材；或者采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行510℃均匀热处理10h；然后热轧成6.5mm厚度的坯料，再进行冷轧，压下率依次为35%-27%-17%-中间退火-25%，获得1.5mm板材；其中中间退火温度340℃，保温2h，制得铝合金板材；或者采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行480℃均匀热处理10h；然后热轧成6.5mm厚度的坯料，再进行冷轧，压下率依次为35%-27%-16%-中间退火-30%-21%，获得1.1mm板材；其中退火温度320℃，保温4h，制得铝合金板材。
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