CN110976514B - 一种表面高光泽度8014镜面铝合金板材的热轧加工方法 - Google Patents
一种表面高光泽度8014镜面铝合金板材的热轧加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种表面高光泽度8014镜面铝合金板材的热轧加工方法，该方法中，热轧过程分为热轧初始阶段、热轧稳定阶段和热轧末尾阶段。在热轧初始阶段，单道次压下率为5%~10%，在热轧稳定阶段，单道次压下率为10%~25%，在热轧末尾阶段，单道次压下率为30%~50%。热轧的开轧温度为440~480℃，终轧温度为250‑280℃。本发明通过降低热轧终轧温度和提高应变速率，从而降低热轧板中的立方织构占比，促进其随机分布，减少镜面铝成品表面底纹缺陷，表面光泽度≥800GU。
Description
技术领域
本发明属于铝合金材料领域，具体涉及一种表面高光泽度8014镜面铝合金板材的热轧加工方法。
背景技术
镜面铝是表面呈现镜面效果的铝板，具有高的光泽度，用于反光照明领域、室内外建筑装饰、汽车内外装饰、高档开关面板以及各种高档标牌铭牌 （洋酒外标签） 等。8014镜面铝产品主要用于高档汽车内饰，产品要求表面要求高光泽度，不允许有底纹缺陷。
轧制镜面铝8014产品的典型厚度为0.58mm，主要技术路线如下：铸造扁锭→锯切和铣面→均匀化热处理→热轧→冷轧→镜面轧制→清洗→版型拉娇→退火处理→覆膜→成品。
热轧加工工艺是8014镜面铝板材表面底纹缺陷程度的核心控制技术，通过调控热轧工艺可降低立方织构面积占比，促进其均匀分布，减少铝材表面的缺陷程度。镜面热轧是在2400mm四辊可逆热轧机上进行，8014镜面板材表面底纹缺陷程度的热轧工艺影响主要有：板材初始厚度、加工温度、单道次压下率和轧制速度等。
发明内容
本发明的目的是提供一种表面高光泽度8014镜面铝合金板材的热轧加工方法，通过降低热轧终轧温度和提高应变速率，从而降低合金中的立方织构，促进其随机分布，减少镜面铝成品表面底纹缺陷。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种表面高光泽度8014镜面铝合金板材的热轧加工方法，热轧过程分为热轧初始阶段、热轧稳定阶段和热轧末尾阶段，在热轧初始阶段，单道次压下率为5%~10% ，在热轧稳定阶段，单道次压下率为10%~25%，在热轧末尾阶段，单道次压下率为30%~50%。。
热轧的开轧温度为440~480℃，终轧温度为250~280℃。
热轧后，热轧板材组织中Copper织构、S织构和Brass织构的面积占比总和≥30%，再结晶立方织构面积占比≤3%。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
发明人经研究发现，8000系镜面铝表面底纹缺陷是由于成品板材表面立方织构沿轧制方向偏聚分布形成的。
立方织构面积占比与热轧终轧温度密切相关，温度越低立方织构占比越少；而立方织构分布均匀性主要取决于晶粒分布的均匀性，越细小、均匀的晶粒组织，越有利于立方织构均匀分布。
对于工业铝合金，层错能较高，动态回复占优势。根据铝合金的晶粒尺寸d与Zener-Hollomon参数Z存在如下关系：
式中：a和b对于给定材料均是经验常数，且随固溶原子改变相对较小；m是常数，对于铝及铝合金来说通常m=1；Z为Zeller-Hollomon参数，其物理意义是温度补偿的应变速率因子；Qdef是变形激活能；R为气体常数；
为应变速率，v为轧制速度，H为轧制前板坯厚度，h为轧制后板坯厚度，R为轧辊半径。可见，热精轧道次的应变速率较高，轧制温度较低，即在低于0.5 Tm（Tm为合金的熔点）进行温轧，控制从轧辊出口处到卷取阶段的冷却速度和时间显得尤为重要。当高应变速率条件下，较低的温度范围，热轧板内储能增大，有利于加速静态再结晶的发生。因此，在低温和高应变速率的变形条件下，可提高合金中静态再结晶的比例。
本发明提供的一种表面高光泽度8014镜面铝合金板材的热轧加工方法，制备出8014镜面铝热轧板材中以轧制织构为主，再结晶立方织构面积占比较低，且随机分布。该坯料再经后续冷轧和镜面加工后表面质量优异，无底纹缺陷，表面光泽度≥800GU，满足高档汽车内饰使用要求。产品市场竞争力明显，经济效益显著。
附图说明
图1为实施例1中8014镜面铝热轧板中立方织构占比的分布图。
图2为对比例1中8014镜面铝热轧板中立方织构占比的分布图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。
实施例1：利用厚度为550mm的8014镜面铝合金铸锭进行热轧加工，热轧过程分为热轧初始阶段、热轧稳定阶段和热轧末尾阶段，在热轧初始阶段，开轧温度为480℃，单道次压下率为5%~10%；当板材厚度达到280mm左右时，进入热轧稳定阶段，此时需要增大压下率使其达到10%~25%；当板材厚度达到50mm左右时，进入热轧末尾阶段，要更进一步增大压下率，使其达到30%~50%；热轧完成后，板材厚度达到7mm，温度280℃。
经上述热轧加工处理后，热轧板材组织如图1所示，其中以轧制织构为主，Copper织构18.8%、S织构10.3%和Brass织构2.2%，其面积占比总和为31.3%，再结晶立方（Cube）织构面积占比为2.3%，如表1所示，且立方织构沿轧制方向分布比较均匀。该热轧板再进行清洗、拉矫、退火处理，以及覆膜，获得最终镜面铝8014产品表面无底纹缺陷，满足汽车内饰件对镜面铝表面的使用要求。
实施例2：利用厚度为550mm的8014镜面铝合金铸锭进行热轧加工，热轧过程分为热轧初始阶段、热轧稳定阶段和热轧末尾阶段，在热轧初始阶段，开轧温度为450℃，单道次压下率为5%~10%；当板材厚度达到280mm左右时，进入热轧稳定阶段，此时需要增大压下率使其达到10%~25%；当板材厚度达到50mm左右时，进入热轧末尾阶段，要更进一步增大压下率，使其达到30%~50%；热轧完成后，板材厚度达到7mm，温度250℃。
经上述热轧加工处理后，组织中以轧制织构为主，Copper织构10.2%、S织构13.8%和Brass织构7.8%，其面积占比总和为31.8%，再结晶立方织构面积占比为1.4%，如表1所示，且立方织构沿轧制方向分布比较均匀。该热轧板再进行清洗、拉矫、退火处理，以及覆膜，获得最终镜面铝8014产品表面无底纹缺陷，满足汽车内饰件对镜面铝表面的使用要求。对比例1：利用厚度为550mm的8014镜面铝合金铸锭进行热轧加工，热轧过程分为热轧初始阶段、热轧稳定阶段和热轧末尾阶段，在热轧初始阶段，开轧温度为460~480℃，单道次压下率为5%~10%；当板材厚度达到280mm左右时，进入热轧稳定阶段，此时需要增大压下率使其达到10%~20%；当板材厚度达到50mm左右时，进入热轧末尾阶段，要更进一步增大压下率，使其达到25%~35%；热轧完成后，板材厚度达到8mm，温度300℃。
经上述热轧加工处理后，热轧板材中织构组织如图2所示，其中以轧制织构为主，Copper织构19.2%、S织构6.9%和Brass织构7.6%，其面积占比总和为33.7%，再结晶立方织构面积占比为4.1%，且沿轧制方向分布非常不均匀。该热轧板再进行清洗、拉矫、退火处理，以及覆膜，获得最终镜面铝8014产品表面出现底纹缺陷，不能满足汽车内饰件对镜面铝表面的使用要求。
对比例2：利用厚度为550mm的8014镜面铝合金铸锭进行热轧加工，热轧过程分为热轧初始阶段、热轧稳定阶段和热轧末尾阶段，在热轧初始阶段，开轧温度为460~480℃，单道次压下率为5%~10%；当板材厚度达到280mm左右时，进入热轧稳定阶段，此时需要增大压下率使其达到10%~20%；当板材厚度达到50mm左右时，进入热轧末尾阶段，要更进一步增大压下率，使其达到25%~35%；热轧完成后，板材厚度达到6mm，温度340℃。
经上述热轧加工处理后，组织中以轧制织构为主，Copper织构31.5%、S织构31.1%和Brass织构5.1%，其面积占比总和为67.7%，再结晶立方织构面积占比为3.4%，且沿轧制方向分布非常不均匀。该热轧板再进行清洗、拉矫、退火处理，以及覆膜，获得最终镜面铝8014产品表面出现底纹缺陷，不能满足汽车内饰件对镜面铝表面的使用要求。
表1镜面铝8014热轧板中织构分布
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (2)
1.一种表面高光泽度8014镜面铝合金板材的热轧加工方法，其特征在于：热轧过程分为热轧初始阶段、热轧稳定阶段和热轧末尾阶段，在热轧初始阶段，单道次压下率为5%~10%，在热轧稳定阶段，单道次压下率为10%~25%，在热轧末尾阶段，单道次压下率为30%~50%；热轧的终轧温度为250-280℃，热轧后，热轧板材组织中Copper织构、S织构和Brass织构的面积占比总和≥30%，再结晶立方织构面积占比≤3%。
2.根据权利要求1所述的热轧加工方法，其特征在于：热轧的开轧温度为440~480℃。
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