CN108998701A - Ih电饭煲锅盖用铝合金基材生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种IH电饭煲锅盖用铝合金基材生产方法,涉及铝合金技术领域,该方法包括用以下质量百分比的原料制成铝合金成品:Si<0.30%,Fe<0.65%,Cu为0.05~0.12%,Mn为1.00~1.20%,Zn<0.10%,杂质总含量在0.15%以下,其余为Al;用70℃以上、水压大于5.0MPa的水,以小于100m/min的速度清洗;进行退火处理,在无惰性气体保护下,在箱式炉中控制退火温度在260℃~270℃,保温2~3h,再以每小时20℃~40℃的速度随炉冷却;进行拉伸弯曲矫直处理。本发明解决了用于生产制造IH电饭煲锅盖内盖的铝合金基材存在抗拉强度偏低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域,尤其是一种IH电饭煲锅盖用铝合金基材生产方法。
背景技术
近几年IH电饭煲 (IH,induction heat) 发展迅猛,目前市场处于主导地位的电饭煲主要有以下两种 :一是普通加热型,二是电磁加热型。目前,市场对IH电饭煲的市场关注度快速提升,产业界也加快了对IH电饭煲的布局力度,当前IH电饭煲在一、二级市场份额已经超过 20%。
内盖是IH电饭煲的核心部件之一,锅盖的支撑和保护主要通过其内盖实现,并且内盖是电饭煲锅盖的散热元件,同时电饭煲锅盖上的各温度传感器也安装在内盖上。 这就要求内盖材料具有良好的导热性能和一定的强度,并且具有良好的深冲性能,以满足背板上元器件布局和安装的要求。
目前,IH电饭煲一般采用铝合金材料作为其锅盖内盖的主选材料,市场一般采用1100铝合金作为电饭煲锅盖内盖的材料,其具有良好的散热性能和成型性能。但是,目前生产制造的1100铝合金材料普遍存在抗拉强度偏低问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种IH电饭煲锅盖用铝合金基材生产方法,这种方法可以解决现有用于生产制造IH电饭煲锅盖内盖的铝合金基材存在抗拉强度偏低的问题。
为了解决上述问题,本发明采用的技术方案是:这种IH电饭煲锅盖用铝合金基材生产方法包括以下步骤:
(1)用以下质量百分比的原料制成铝合金成品:Si <0.30%, Fe<0.65%,Cu为0.05~0.12%,Mn为1.00~1.20%,Zn<0.10%,杂质总含量在 0.15%以下,其余为Al;
(2)用70℃以上、水压大于5.0MPa的水,以小于 100m/min 的速度清洗铝合金成品表面;
(3)对铝合金成品进行退火处理,在无惰性气体保护下,在箱式炉中将铝合金成品的退火温度控制在260℃~270℃,保温2~3h,再以每小时20℃~ 40℃的速度随炉冷却;
(4)将退火后的铝合金成品进行拉伸弯曲矫直处理,即得所需铝合金基材。
上述IH电饭煲锅盖用铝合金基材生产方法的技术方案中,更具体的技术方案还可以是:步骤(1)中的铝合金成品的制备步骤为:将原料在 730℃~ 760℃的高温下进行熔炼,得到分布均匀的熔体;将熔体铸造成铸锭,铸造温度为735℃~745℃;将铸锭进行均匀化处理,均匀化处理温度为580℃~ 600℃,保温 8~12小时;再将铸锭进行热连轧,热连轧终轧温度为270℃~ 300℃,得到铝合金卷材;将铝合金卷材进行冷轧,得到所述铝合金成品。
由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比具有如下有益效果:配料时在现有的 3003 铝合金制造成分的基础上,根据IH电饭煲锅盖用铝合金基材的性能要求及加工特性,对铝合金所含有的化学成分及其含量进行优化调整,3003铝合金中含有1%左右的Mn元素,Mn在铝中主要以金属间化合物MnAl6的形式存在,可提高材料的抗拉强度,另外MnAl6能够溶解杂质Fe生成Al6(Mn,Fe)相,从而减少有害元素Fe的影响,提高材料抗冲压开裂能力;并且在对铝合金成品进行退火前,对铝合金成品进行清洗并规范清洗参数;进行退火时,采用箱式炉退火工艺,并调整退火制度,以获得色泽均匀的铝合金表面,保证了铝合金基材的强度及延伸率;对铝合金成品进行矫直时使用独特的拉伸弯曲矫直工艺,保证铝合金基材的平整度,稳定其屈强比。可以生产出抗拉强度高,冲制不易开裂的铝合金基材,满足IH电饭煲锅盖内盖的铝合金基材要求。
具体实施方式
国家标准 GB/T3190-2008 规定 3003 铝合金化学成分(质量百分数)范围是Si<0.60%,Fe<0.70%,Cu为0.05~0.20%,Mn为1.00~1.50%,Zn<0.10%和余量为 Al 准备铝合金原料。该合金的化学成分范围很宽,本发明根据IH电饭煲锅盖用铝合金基材的性能要求及加工特性,对铝合金所含有的化学成分及其含量进行优化调整。
Si、Fe、Cu皆为有害元素,Si会降低合金的塑性和耐腐蚀性能;Fe与合金中Mn和Cr形成难溶解的金属间化合物,使得在轧制时容易开裂,同时也会影响合金的耐蚀性;Cu 会使得合金的耐蚀性能变差。而用户对生产拉环料的铝合金IH电饭煲锅盖用铝合金基材的力学性能有严格要求。本发明为得到更优的性能,严格控制了Si、Fe、Cu的含量,相比国标要求更高。且严格控制 Mn含量,将保证IH电饭煲锅盖用铝合金基材力学性能稳定,符合高抗拉强度及屈服强度要求。
下面结合实施例对本发明作进一步详述:
实施1
本实施例的IH电饭煲锅盖用铝合金基材生产方法的步骤包括 :
步骤1:制造铝合金成品。
101、配料。
在 3003铝合金的基础上,重新调整化学成分配比。按金属质量百分比Si<0.30%,Fe<0.65%,Cu为0.05~0.12%,Mn为1.00~1.20%,Zn<0.10%和余量为Al准备铝合金原料。 其中,通过控制Mn的含量为1.00%~1.20%,可以保证铝合金基材的强度的同时,增加铝合金基材的延伸率。控制Fe<0.65%和Si<0.30%,可以保证铝合金基材的抗拉强度和屈服强度,同时也能保证铝合金基材的延伸率。
本实施例的铝合金原料的各成分比例见下表。
需要指出的是,表 1 中还标明所述铝合金原料中含有少量的其他杂质,该其他杂质总含量在 0.15%以下,是实际生产中不可去除的杂质,对铝合金基材的综合性能不会造成本质的影响。
102、熔炼。
为了使铝合金原料熔化,将铝合金原料在 730℃~760℃的高温下进行熔炼,使铝合金原料完全熔化,得到分布均匀的熔体。
103、铸造。
将熔体铸造成长方体的铸锭,其中,铸造温度为735℃~745℃。
104、均匀化处理。
为了优化铸锭的内部组织,将所述铸锭进行均匀化处理。其中,均匀化处理将铸锭在580℃~600℃的温度下保温8小时,以优化铸锭内部组织。
105、热连轧。
将进行均匀化处理后的铸锭进行热连轧,经过热连轧之后得到铝合金卷材。热连轧终轧温度为270℃~300℃。
106、冷轧。
在热连轧的基础上,将铝合金卷材进行冷轧,得到铝合金成品。
步骤2:清洗。
为了得到化学性能更好的铝合金基材,在退火前,先去除铝合金表面的污渍。本实施例的清洗参数为:清洗的水温在72℃,清洗的水压为5.5mpa,控制清洗速度为80m/min。清洗完成后烘干,防止产品表面残留水份导致氧化腐蚀。
步骤3:退火。
铝合金成品在清洗过后,需要进行退火处理。为了降低成本并且使铝合金成品表面色泽均匀,退火方式采用无惰性气体保护的方式。将铝合金成品置于箱式炉中,温度控制在 260℃~270℃,将铝合金成品加热并保温3小时,再以每小时40℃的速度随炉冷却出炉。通过此退火制度,铝合金成品可以获得稳定的产品力学性能及色泽均匀的表面。
步骤4:拉伸弯曲矫直。
将退火出炉后的铝合金成品进行拉伸弯曲矫直处理,获得IH电饭煲锅盖用铝合金基材。其中,通过拉伸和弯曲相结合的矫直方式,IH电饭煲锅盖用铝合金基材平直度在2mm以内,可以消除其表面吕德斯带缺陷,保证了IH电饭煲锅盖用铝合金基材的平整度,稳定其屈强比,冲制不易开裂,延伸率高,很好地满足IH电饭煲锅盖的内盖材料的需求。
本方法通过改进铝合金的化学成份配比、调整清洗参数、调整退火制度和拉伸弯曲的矫直方式,能够生产出延伸率高,冲制不易开裂的铝合金基材,满足IH电饭煲锅盖内盖的铝合金基材要求。
实施例2
本实施例的铝合金原料的各成分比例见下表。
在本实施例中,均匀化处理的保温时间为保温10小时;退火前的清洗参数:清洗的水温为75℃,清洗的水压为6.0mpa,控制清洗速度为90m/min;在退火步骤中,铝合金成品保温时间为2小时,再以每小时20℃的速度随炉冷却出炉。其余特征与实施例1相同。
实施例3
本实施例的铝合金原料的各成分比例见下表。
在本实施例中,均匀化处理的保温时间为保温12小时;退火前的清洗参数:清洗的水温为70℃,清洗的水压为5.0mpa,控制清洗速度为75m/min;在退火步骤中,铝合金成品保温时间为2.5小时,再以每小时30℃的速度随炉冷却出炉。其余特征与实施例1相同。
对比例1
本对比例的铝合金采用1100铝合金,按常规方法制造,其原料的各成分比例,见下表。
对比例2
本对比例采用的3003铝合金的各成分比例,见下表,按常规方法制造。
通过电子万能试验机检测上述实施例和对比例的力学性能,检测结果如下:
根据上表可知,本实施例方法生产的IH电饭煲锅盖用铝合金基材抗拉强度和屈服强度比对比例1中1100合金锅盖用铝合金基材高40~50mpa,比对比例2中3003合金锅盖用铝合金基材高20~30mpa,并且材料在进行90o折弯实验时未出现开裂现象,能够满足产品的抗冲压开裂性能要求。
以上对本发明所提供的一种IH电饭煲锅盖用铝合金基材生产方法进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种IH电饭煲锅盖用铝合金基材生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)用以下质量百分比的原料制成铝合金成品:Si<0.30%,Fe<0.65%,Cu 为0.05~0.12%,Mn为1.00~1.20%,Zn<0.10%,杂质总含量在 0.15%以下,其余为Al;
(2)用70℃以上、水压大于5.0MPa的水,以小于 100m/min的速度清洗铝合金成品表面;
(3)对铝合金成品进行退火处理,在无惰性气体保护下,在箱式炉中将铝合金成品的退火温度控制在 260℃~270℃,保温2~3h,再以每小时20℃~ 40℃的速度随炉冷却;
(4)将退火后的铝合金成品进行拉伸弯曲矫直处理,即得所需铝合金基材。
2.根据权利要求1所述的IH电饭煲锅盖用铝合金基材生产方法,其特征在于:步骤(1)中的铝合金成品的制备步骤为:将原料在 730℃~760℃的高温下进行熔炼,得到分布均匀的熔体;将熔体铸造成铸锭,铸造温度为 735℃~745℃;将铸锭进行均匀化处理,均匀化处理温度为580℃~600℃,保温 8~12小时;再将铸锭进行热连轧,热连轧终轧温度为270℃~300℃,得到铝合金卷材;将铝合金卷材进行冷轧,得到所述铝合金成品。
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