CN110592447A - 一种铝合金板的制造工艺及铝合金板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金板的制造工艺,制造工艺包括以下步骤:将铝合金原料,其中CU含量为2.5%~4%、Mn含量0.6%~0.7%、Cr含量0.4%~0.5%的铝合金原料经过铸造成铝合金铸锭,铝合金铸锭经过均匀化热处理、热轧、冷轧、淬火静置、电解氧化膜和再次冷轧后,得到铝合金板,其中热处理温度在560~650℃,并且热处理后进行缓慢持续降温4个昼夜后,使其温度保持在200℃。本发明制造工艺简单,通过CU含量为2.5%~4%、Mn含量0.6%~0.7%、Cr含量0.4%~0.5%的铝合金原料能够铸造出质量较好,强度较高的铝合金板,在铝合金板制备过程中,通过淬火后进行静置,且通过硫酸和磺基水杨酸进行电解,电流密度在3~6A/dm2,电解时间控制在50~60min,能够提高铝合金板的耐腐蚀性和强度。

Description

一种铝合金板的制造工艺及铝合金板
技术领域
本发明涉及铝合金制造技术领域,更具体地说,特别涉及一种铝合金的制造工艺及铝合金。
背景技术
通常,铝合金板等铝合金材料,除了底部基板、输送装置、真空装置用容器等半导体关联装置之外,还在电机电子零件和其制造装置、生活用品、机械零件等各种各样的用途中使用。
这种铝合金材料,通常是将作为原料的铝合金进行溶解、铸造,制造铸锭,根据需要进行均质化处理后,将该铸锭轧制到规定的厚度,由此制造而成另外,作为用于冲压用模型的模型原材,在批量生产中使用钢铁、铸钢等,另外作为试制用,使用锌合金铸造材、铝合金铸造材等。另外,近年,从多品种少量化的倾向,作为中小批量生产用,正在普及铝合金的轧制或锻造材等的延展性材。
但是,在上述轧制的铝合金材料的制造方法中,存在如下的问题。
制造步骤繁琐,成本较大,且强度得不到提高,铝合金表面的氧化膜厚度较薄,耐腐蚀性能不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金的制造工艺及铝合金。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种铝合金板的制造工艺,制造工艺包括以下步骤:
将铝合金原料,其中CU含量为2.5%~4%、Mn含量0.6%~0.7%、Cr含量0.4%~0.5%的铝合金原料经过铸造成铝合金铸锭,铝合金铸锭经过均匀化热处理、热轧、冷轧、淬火静置、电解氧化膜和再次冷轧后,得到铝合金板,其中热处理温度在560~650℃,并且热处理后进行缓慢持续降温4个昼夜后,使其温度保持在200℃。
优选地,所述均匀化热处理的时间为20~24h。
优选地,所述淬火的温度控制在460~550℃,淬火后将铝合金板放置在室温条件下静置一天。
优选地,所述冷轧的总变形量为70~90%;所述冷轧后的厚度为1.5~3.0mm;所述再次冷轧的预留变形量为60~70%;所述再次冷轧的道次为2~3次。
优选地,所述电解氧化膜需要使用到电解液,其中所述电解液为添加有机化合物的硫酸溶液,具体成分为硫酸15~40g/L和磺基水杨酸20g/L,将铝合金板放置在电解液中后,用脉冲电流进行电解,其中电流密度在3~6A/dm2,电解时间控制在50~60min。
优选地,所述铝合金板电解氧化膜后进行沸水封闭,将铝合金板放置在热水中水化,热水温度在95℃~100℃,将铝合金板的部分氧化膜转化成勃姆石和NI(OH)2的沉积,使其将铝合金氧化膜的膜孔堵塞。
优选地,将所述铝合金原料经过配料后,装炉熔化,得到原料熔液;将上述步骤得到的原料熔液进行静置精炼后,加入含Ti的细化剂,再经过在线除气和在线过滤后,得到合金熔体;所述静置精炼的具体步骤为依次进行精炼、静置和再次精炼;将上述步骤得到的合金熔体经过铸造后,得到铝合金铸锭。
上述任一项制造工艺所得的铝合金板。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明制造工艺简单,通过CU含量为2.5%~4%、Mn含量0.6%~0.7%、Cr含量0.4%~0.5%的铝合金原料能够铸造出质量较好,强度较高的铝合金板,在铝合金板制备过程中,通过淬火后进行静置,且通过硫酸和磺基水杨酸进行电解,电流密度在3~6A/dm2,电解时间控制在50~60min,能够提高铝合金板的耐腐蚀性和强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种铝合金板的制造工艺流程图。
图2是本发明的铝合金板电解试验表。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1,本发明提供1.一种铝合金板的制造工艺,制造工艺包括以下步骤:
将铝合金原料,其中CU含量为2.5%~4%、Mn含量0.6%~0.7%、Cr含量0.4%~0.5%的铝合金原料经过铸造成铝合金铸锭,Cr在铸造工序,具有作为微细的化合物析出、抑制晶粒成长的效果,Cr含量超过0.5%时,作为初晶产生粗大的Al-Cr系金属间化合物,容易在氧化铝膜处理后的表面外观产生不均匀,因此,Cr含量设定为0.5%以下;Mn具有固溶于铝合金中且提高强度的效果;Cu具有提高铝合金板强度的效果。但是,要确保使用时耐受的强度,Cu含量为2.5%~4%已足够。
具体操作为:将铝合金原料经过配料后,装炉熔化,得到原料熔液;将上述步骤得到的原料熔液进行静置精炼后,加入含Ti的细化剂,再经过在线除气和在线过滤后,得到合金熔体;静置精炼的具体步骤为依次进行精炼、静置和再次精炼;将上述步骤得到的合金熔体经过铸造后,得到铝合金铸锭。
铝合金铸锭经过均匀化热处理、热轧、冷轧、淬火静置、电解氧化膜和再次冷轧后,得到铝合金板,其中热处理温度在560~650℃,并且热处理后进行缓慢持续降温4个昼夜后,使其温度保持在200℃,在淬火后进行降温,并且降温在4个昼夜,相比淬火后直接冷轧而言,该方法能够提高铝合金的强度。
其中,均匀化热处理的时间为20~24h。
其中,淬火的温度控制在460~550℃,淬火后将铝合金板放置在室温条件下静置一天。
其中,冷轧的总变形量为70~90%;冷轧后的厚度为1.5~3.0mm;再次冷轧的预留变形量为60~70%;再次冷轧的道次为2~3次。
其中,电解氧化膜需要使用到电解液,其中电解液为添加有机化合物的硫酸溶液,具体成分为硫酸15~40g/L和磺基水杨酸20g/L,将铝合金板放置在电解液中后,用脉冲电流进行电解,其中电流密度在3~6A/dm2,电解时间控制在50~60min,当电解液通电的瞬间,铝表面迅速生成一层AL2O3阻挡膜,随着阳极氧化的进行,带负电离子迁移到阳极表面失去电子放电,金属铝失去电子成为AL3+,因此两者结合成氧化物,经过试验对比其氧化膜层厚度和硬度参阅图2所示,因此电流密度在3~6A/dm2,电解时间控制在50~60min最适宜。
其中,铝合金板电解氧化膜后进行沸水封闭,将铝合金板放置在热水中水化,热水温度在95℃~100℃,将铝合金板的部分氧化膜转化成勃姆石和NI(OH)2的沉积,使其将铝合金氧化膜的膜孔堵塞。从而保证膜层的质量,提高氧化膜的耐腐蚀性。
实施例一
一种铝合金板的制造工艺,制造工艺包括以下步骤:
将铝合金原料,其中CU含量为2.5%、Mn含量0.6%、Cr含量0.4%的铝合金原料经过铸造成铝合金铸锭,铝合金铸锭经过均匀化热处理、热轧、冷轧、淬火静置、电解氧化膜和再次冷轧后,得到铝合金板,其中热处理温度在560℃,并且热处理后进行缓慢持续降温4个昼夜后,使其温度保持在200℃。
均匀化热处理的时间为20h。
淬火的温度控制在460℃,淬火后将铝合金板放置在室温条件下静置一天。
冷轧的总变形量为70%;冷轧后的厚度为1.5mm;再次冷轧的预留变形量为60%;再次冷轧的道次为2次。
电解氧化膜需要使用到电解液,其中电解液为添加有机化合物的硫酸溶液,具体成分为硫酸30g/L和磺基水杨酸20g/L,将铝合金板放置在电解液中后,用脉冲电流进行电解,其中电流密度在4A/dm2,电解时间控制在50min。
铝合金板电解氧化膜后进行沸水封闭,将铝合金板放置在热水中水化,热水温度在90℃,将铝合金板的部分氧化膜转化成勃姆石和NI(OH)2的沉积,使其将铝合金氧化膜的膜孔堵塞。
实施例二
一种铝合金板的制造工艺,制造工艺包括以下步骤:
将铝合金原料,其中CU含量为4%、Mn含量0.7%、Cr含量0.5%的铝合金原料经过铸造成铝合金铸锭,铝合金铸锭经过均匀化热处理、热轧、冷轧、淬火静置、电解氧化膜和再次冷轧后,得到铝合金板,其中热处理温度在650℃,并且热处理后进行缓慢持续降温4个昼夜后,使其温度保持在200℃。
均匀化热处理的时间为24h。
淬火的温度控制在550℃,淬火后将铝合金板放置在室温条件下静置一天。
冷轧的总变形量为90%;冷轧后的厚度为3.0mm;再次冷轧的预留变形量为70%;再次冷轧的道次为3次。
电解氧化膜需要使用到电解液,其中电解液为添加有机化合物的硫酸溶液,具体成分为硫酸40g/L和磺基水杨酸20g/L,将铝合金板放置在电解液中后,用脉冲电流进行电解,其中电流密度在6A/dm2,电解时间控制在60min。
铝合金板电解氧化膜后进行沸水封闭,将铝合金板放置在热水中水化,热水温度在100℃,将铝合金板的部分氧化膜转化成勃姆石和NI(OH)2的沉积,使其将铝合金氧化膜的膜孔堵塞。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改,只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围,都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铝合金板的制造工艺,其特征在于,制造工艺包括以下步骤:
将铝合金原料,其中CU含量为2.5%~4%、Mn含量0.6%~0.7%、Cr含量0.4%~0.5%的铝合金原料经过铸造成铝合金铸锭,铝合金铸锭经过均匀化热处理、热轧、冷轧、淬火静置、电解氧化膜和再次冷轧后,得到铝合金板,其中热处理温度在560~650℃,并且热处理后进行缓慢持续降温4个昼夜后,使其温度保持在200℃。
2.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述均匀化热处理的时间为20~24h。
3.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述淬火的温度控制在460~550℃,淬火后将铝合金板放置在室温条件下静置一天。
4.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述冷轧的总变形量为70~90%;所述冷轧后的厚度为1.5~3.0mm;所述再次冷轧的预留变形量为60~70%;所述再次冷轧的道次为2~3次。
5.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述电解氧化膜需要使用到电解液,其中所述电解液为添加有机化合物的硫酸溶液,具体成分为硫酸15~40g/L和磺基水杨酸20g/L,将铝合金板放置在电解液中后,用脉冲电流进行电解,其中电流密度在3~6A/dm2,电解时间控制在50~60min。
6.根据权利要求1或5所述的制造工艺,其特征在于:所述铝合金板电解氧化膜后进行沸水封闭,将铝合金板放置在热水中水化,热水温度在95℃~100℃,将铝合金板的部分氧化膜转化成勃姆石和NI(OH)2的沉积,使其将铝合金氧化膜的膜孔堵塞。
7.一种铝合金板的制造工艺,其特征在于:将所述铝合金原料经过配料后,装炉熔化,得到原料熔液;将上述步骤得到的原料熔液进行静置精炼后,加入含Ti的细化剂,再经过在线除气和在线过滤后,得到合金熔体;所述静置精炼的具体步骤为依次进行精炼、静置和再次精炼;将上述步骤得到的合金熔体经过铸造后,得到铝合金铸锭。
8.一种由权利要求1至7任一项所述的制造工艺所得的铝合金板。
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