CN111996420B - 一种连续铸轧铝合金材的制备方法 - Google Patents

一种连续铸轧铝合金材的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铝合金材制备技术领域，公开了一种连续铸轧铝合金材的制备方法。该方法包括：(1)将铝合金材的原料进行配比；(2)将原料在715‑735℃熔炼1‑3小时，接着进行精炼、扒渣、在线除气和过滤；(3)将铝合金熔体以600‑800mm/min的铸轧速率在660‑680℃进行连续铸轧，得到厚度为5‑7mm的铸轧卷；(4)将铸轧卷冷却至35‑55℃进行冷轧；(5)将冷轧铝卷切边后在220‑250℃进行中间退火，保温5‑10小时；(6)将铝卷冷轧至厚度为0.1‑0.15mm的铝材，拉直矫正后切剪成成品。该方法通过优化铝合金材原料的成分和含量以及采用中间退火方式，使铝合金材成品具有优异的抗拉强度。

Description

一种连续铸轧铝合金材的制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金材制备技术领域，具体涉及一种连续铸轧铝合金材的制备方法。
背景技术
铝合金百叶窗由于造型美观、透风遮光性好，且防水、防潮、防霉，因而深受广大消费者的喜爱。但是现有技术中的百叶窗用连续铸轧铝合金材，由于制备过程中原料的成分配比不当，以及熔炼、铸轧等工艺过程不当，造成成品的强度不高，影响使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种连续铸轧铝合金材的制备方法，该方法通过优化铝合金材原料的成分和含量以及在原料中添加稀土元素及B元素，有利于铝合金结晶时晶粒细化，而且能够解决铸轧过程中出现的中心偏析、气道、冷隔、裂边等缺陷，提高成品率，同时，通过采用中间退火方式进行退火，可以解决铸轧卷成品组织粗大的问题，使铝合金材成品具有优异的抗拉强度。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种连续铸轧铝合金材的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)将铝合金材的原料按照组成成分及重量百分比进行配比，所述原料包括0.4-0.6重量％的Fe、0.5-0.8重量％的Si、0.2-0.4重量％的Mn、0.2-0.3重量％的Cu、0.6-0.8重量％的Mg、0-0.1重量％的Zn、0-0.05重量％的Ti、0.005-0.008重量％的B和0.06-0.08重量％的稀土元素，余量为铝，其中，所述稀土元素为Yb和/或Lu；
(2)将配比后的原料在715-735℃熔炼1-3小时，接着进行精炼、扒渣、在线除气和过滤；
(3)将步骤(2)中得到的铝合金熔体以600-800mm/min的铸轧速率在660-680℃进行连续铸轧，得到厚度为5-7mm的铸轧卷；
(4)将步骤(3)中得到的铸轧卷冷却至35-55℃进行冷轧，得到厚度为1.5-2mm的冷轧铝卷；
(5)将步骤(4)中的冷轧铝卷切边后在220-250℃进行中间退火，保温5-10小时；
(6)将步骤(5)中得到的铝卷冷轧至厚度为0.1-0.15mm的铝材，拉直矫正后切剪成成品。
优选地，在步骤(1)中，所述原料包括0.4-0.45重量％的Fe、0.7-0.8重量％的Si、0.25-0.3重量％的Mn、0.2-0.25重量％的Cu、0.65-0.75重量％的Mg、0-0.06重量％的Zn、0-0.035重量％的Ti、0.006-0.007重量％的B和0.06-0.07重量％的稀土元素，余量为铝。
优选地，在步骤(2)中，所述精炼温度为680-720℃，精炼时间为1-2小时。
优选地，在步骤(2)中，所述过滤为采用50-100目的陶瓷过滤片进行过滤。
优选地，在步骤(3)中，铸轧速率为660-760mm/min。
优选地，在步骤(3)中，连续铸轧后，得到厚度为5-6mm的铸轧卷。
优选地，在步骤(4)中，将步骤(3)中得到的铸轧卷冷却至40-50℃进行冷轧。
优选地，在步骤(5)中，将步骤(4)中的冷轧铝卷切边后在230-240℃进行中间退火，保温8-10小时。
本发明第二方面提供了一种前文所述的方法制备的连续铸轧铝合金材。
本发明第三方面提供了一种前文所述的连续铸轧铝合金材在百叶窗中的应用。
该发明与现有技术相比具有以下优势：
1、该发明通过优化铝合金材原料的成分和含量以及在原料中添加稀土元素及B元素，有利于铝合金结晶时晶粒细化，而且能够解决铸轧过程中出现的中心偏析、气道、冷隔、裂边等缺陷，提高成品率。
2、该发明通过采用中间退火方式进行退火，可以解决铸轧卷成品组织粗大的问题，使铝合金材成品具有优异的抗拉性能。
3、该发明通过合理设计铝合金材的熔炼、铸轧等过程，可以有效提高铝合金材成品的抗拉强度。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明所述的连续铸轧铝合金材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铝合金材的原料按照组成成分及重量百分比进行配比，所述原料包括0.4-0.6重量％的Fe、0.5-0.8重量％的Si、0.2-0.4重量％的Mn、0.2-0.3重量％的Cu、0.6-0.8重量％的Mg、0-0.1重量％的Zn、0-0.05重量％的Ti、0.005-0.008重量％的B和0.06-0.08重量％的稀土元素，余量为铝，其中，所述稀土元素为Yb和/或Lu；
(2)将配比后的原料在715-735℃熔炼1-3小时，接着进行精炼、扒渣、在线除气和过滤；
(3)将步骤(2)中得到的铝合金熔体以600-800mm/min的铸轧速率在660-680℃进行连续铸轧，得到厚度为5-7mm的铸轧卷；
(4)将步骤(3)中得到的铸轧卷冷却至35-55℃进行冷轧，得到厚度为1.5-2mm的冷轧铝卷；
(5)将步骤(4)中的冷轧铝卷切边后在220-250℃进行中间退火，保温5-10小时；
(6)将步骤(5)中得到的铝卷冷轧至厚度为0.1-0.15mm的铝材，拉直矫正后切剪成成品。
在优选实施方式中，在步骤(1)中，所述原料包括0.4-0.45重量％的Fe、0.7-0.8重量％的Si、0.25-0.3重量％的Mn、0.2-0.25重量％的Cu、0.65-0.75重量％的Mg、0-0.06重量％的Zn、0-0.035重量％的Ti、0.006-0.007重量％的B和0.06-0.07重量％的稀土元素，余量为铝。
在具体实施方式中，在步骤(2)中，熔炼温度可以为715℃、717℃、719℃、720℃、722℃、724℃、726℃、728℃、730℃、732℃、734℃或735℃；熔炼时间可以为1小时、1.5小时、2小时、2.5小时或3小时。优选情况下，在步骤(2)中，熔炼温度为720-730℃；熔炼时间为2小时。
在本发明所述的方法中，在步骤(2)中，精炼温度为680-720℃；具体地，例如可以为680℃、685℃、690℃、695℃、700℃、705℃、710℃、715℃或720℃；优选情况下，精炼温度为688-715℃。在步骤(2)中，精炼时间为1-2小时；具体地，例如可以为1小时、1.5小时或2小时；优选情况下，精炼时间为1.5小时。
在本发明所述的方法中，在步骤(2)中，所述过滤为采用50-100目的陶瓷过滤片进行过滤；具体地，可以采用50目、60目、70目、80目、90目或100目的陶瓷过滤片进行过滤；优选情况下，所述过滤为采用60-80目的陶瓷过滤片进行过滤。
在具体实施方式中，在步骤(3)中，铸轧速率可以为600mm/min、620mm/min、640mm/min、660mm/min、680mm/min、700mm/min、720mm/min、740mm/min、760mm/min、780mm/min或800mm/min；优选情况下，在步骤(3)中，铸轧速率为660-760mm/min。
在具体实施方式中，在步骤(3)中，连续铸轧后，可以得到厚度为5mm、5.2mm、5.4mm、5.6m、5.8mm、6mm、6.2mm、6.4mm、6.6mm、6.8mm或7mm的铸轧卷；优选情况下，在步骤(3)中，连续铸轧后，得到厚度为5-6mm的铸轧卷。
在具体实施方式中，在步骤(4)中，可以将步骤(3)中得到的铸轧卷冷却至35℃、37℃、40℃、43℃、45℃、48℃、50℃、52℃或55℃进行冷轧；优选情况下，在步骤(4)中，将步骤(3)中得到的铸轧卷冷却至40-50℃进行冷轧。
在具体实施方式中，可以将步骤(4)中的冷轧铝卷切边后在220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃或250℃进行中间退火；保温时间可以为5小时、6小时、7小时、8小时、9小时或10小时。优选情况下，在步骤(5)中，将步骤(4)中的冷轧铝卷切边后在230-240℃进行中间退火，保温8-10小时。
本发明第二方面提供了一种前文所述的方法制备的连续铸轧铝合金材。
本发明第三方面提供了一种前文所述的连续铸轧铝合金材在百叶窗中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
本发明实施例和对比例用于说明连续铸轧铝合金材的具体制备过程。
实施例1
(1)将铝合金材的原料按照组成成分及重量百分比进行配比，所述原料包括0.45重量％的Fe、0.7重量％的Si、0.25重量％的Mn、0.25重量％的Cu、0.75重量％的Mg、0.05重量％的Zn、0.025重量％的Ti、0.006重量％的B和0.07重量％的稀土元素，余量为铝，其中，所述稀土元素为Yb和Lu的混合物；
(2)将配比后的原料在725℃熔炼2小时，接着在700℃进行精炼2小时，扒渣、在线除气，采用80目的陶瓷过滤片进行过滤；
(3)将步骤(2)中得到的铝合金熔体以680mm/min的铸轧速率在670℃进行连续铸轧，得到厚度为6mm的铸轧卷；
(4)将步骤(3)中得到的铸轧卷冷却至45℃进行冷轧，得到厚度为1.5mm的冷轧铝卷；
(5)将步骤(4)中的冷轧铝卷切边后在230℃进行中间退火，保温8小时；
(6)将步骤(5)中得到的铝卷冷轧至厚度为0.12mm的铝材，拉直矫正后切剪成成品A1。
实施例2
(1)将铝合金材的原料按照组成成分及重量百分比进行配比，所述原料包括0.6重量％的Fe、0.5重量％的Si、0.4重量％的Mn、0.2重量％的Cu、0.65重量％的Mg、0.09重量％的Zn、0.05重量％的Ti、0.008重量％的B和0.06重量％的稀土元素，余量为铝，其中，所述稀土元素为Yb；
(2)将配比后的原料在715℃熔炼3小时，接着在720℃进行精炼1小时，扒渣、在线除气，采用50目的陶瓷过滤片进行过滤；
(3)将步骤(2)中得到的铝合金熔体以600mm/min的铸轧速率在660℃进行连续铸轧，得到厚度为5mm的铸轧卷；
(4)将步骤(3)中得到的铸轧卷冷却至35℃进行冷轧，得到厚度为2mm的冷轧铝卷；
(5)将步骤(4)中的冷轧铝卷切边后在250℃进行中间退火，保温7小时；
(6)将步骤(5)中得到的铝卷冷轧至厚度为0.15mm的铝材，拉直矫正后切剪成成品A2。
实施例3
(1)将铝合金材的原料按照组成成分及重量百分比进行配比，所述原料包括0.4重量％的Fe、0.8重量％的Si、0.2重量％的Mn、0.3重量％的Cu、0.6重量％的Mg、0.1重量％的Zn、0.01重量％的Ti、0.005重量％的B和0.08重量％的稀土元素，余量为铝，其中，所述稀土元素为Lu；
(2)将配比后的原料在735℃熔炼1小时，接着在680℃进行精炼1.5小时，扒渣、在线除气，采用100目的陶瓷过滤片进行过滤；
(3)将步骤(2)中得到的铝合金熔体以800mm/min的铸轧速率在680℃进行连续铸轧，得到厚度为7mm的铸轧卷；
(4)将步骤(3)中得到的铸轧卷冷却至55℃进行冷轧，得到厚度为1.8mm的冷轧铝卷；
(5)将步骤(4)中的冷轧铝卷切边后在220℃进行中间退火，保温5小时；
(6)将步骤(5)中得到的铝卷冷轧至厚度为0.1mm的铝材，拉直矫正后切剪成成品A3。
实施例4
按照实施例1的方法实施，不同的是，在步骤(1)中，原料包括0.54重量％的Fe、0.66重量％的Si、0.3重量％的Mn、0.22重量％的Cu、0.8重量％的Mg、0.01重量％的Zn、0.005重量％的Ti、0.007重量％的B和0.065重量％的稀土元素，余量为铝，其中，所述稀土元素为Yb，得到成品A4。
对比例1
按照实施例1的方法实施，不同的是，在步骤(1)中，所述稀土元素为La，得到成品B1。
对比例2
按照实施例1的方法实施，不同的是，在步骤(2)中，将配比后的原料在710℃下熔炼，得到成品B2。
对比例3
按照实施例1的方法实施，不同的是，在步骤(2)中，在730℃下进行精炼，得到成品B3。
对比例4
按照实施例1的方法实施，不同的是，在步骤(3)中，铸轧速率为500mm/min，得到成品B4。
对比例5
按照实施例1的方法实施，不同的是，在步骤(3)中，连续铸轧的温度为650℃，得到成品B5。
对比例6
按照实施例1的方法实施，不同的是，在步骤(4)中，冷轧温度为60℃，得到成品B6。
对比例7
按照实施例1的方法实施，不同的是，在步骤(5)中，中间退火温度为210℃，保温时间为3小时，得到成品B7。
测试例
测试铝合金材成品A1-A4和B1-B7的抗拉强度，测试结果如表1所示。
表1
编号 抗拉强度(MPa)
A1 345
A2 339
A3 342
A4 335
B1 311
B2 305
B3 306
B4 315
B5 298
B6 301
B7 293
通过表1的结果可以看出，采用本发明所述的方法制备的连续铸轧铝合金材成品具有较高的抗拉强度，适合用于百叶窗。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种连续铸轧铝合金材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将铝合金材的原料按照组成成分及重量百分比进行配比，所述原料包括0.4-0.6重量％的Fe、0.5-0.8重量％的Si、0.2-0.4重量％的Mn、0.2-0.3重量％的Cu、0.6-0.8重量％的Mg、0-0.1重量％的Zn、0-0.05重量％的Ti、0.005-0.008重量％的B和0.06-0.08重量％的稀土元素，余量为铝，其中，所述稀土元素为Yb和/或Lu；
(2)将配比后的原料在715-735℃熔炼1-3小时，接着进行精炼、扒渣、在线除气和过滤；
(3)将步骤(2)中得到的铝合金熔体以660-760mm/min的铸轧速率在660-680℃进行连续铸轧，得到厚度为5-6mm的铸轧卷；
(4)将步骤(3)中得到的铸轧卷冷却至35-55℃进行冷轧，得到厚度为1.5-2mm的冷轧铝卷；
(5)将步骤(4)中的冷轧铝卷切边后在230-240℃进行中间退火，保温8-10小时；
(6)将步骤(5)中得到的铝卷冷轧至厚度为0.1-0.15mm的铝材，拉直矫正后切剪成成品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述原料包括0.4-0.45重量％的Fe、0.7-0.8重量％的Si、0.25-0.3重量％的Mn、0.2-0.25重量％的Cu、0.65-0.75重量％的Mg、0-0.06重量％的Zn、0-0.035重量％的Ti、0.006-0.007重量％的B和0.06-0.07重量％的稀土元素，余量为铝。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述精炼温度为680-720℃，精炼时间为1-2小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述过滤为采用50-100目的陶瓷过滤片进行过滤。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，将步骤(3)中得到的铸轧卷冷却至40-50℃进行冷轧。
6.权利要求1-5中任意一项所述的方法制备的连续铸轧铝合金材。
7.权利要求6所述的连续铸轧铝合金材在百叶窗中的应用。
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