CN113913636B - 一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铝合金加工技术领域，涉及一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法，包括以下步骤：熔炼、精炼、过滤及除气、铸造、铣面、热处理、热轧、冷轧、拉矫清洗、成品退火、拉弯矫倒成品、包装。本发明方法通过调整铸锭、热轧、冷轧、退火工艺，又在每一批次生产中都必须取在拉矫清洗后成品试温样品进行退火试温，确定每一批次成品退火控制的金属温度和保温时间，确保产品性能，保证成品深冲力学性能，提高了成品率。

Description

一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法
技术领域
本发明属于铝合金加工技术领域，涉及一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法。
背景技术
深冲1050游戏机机壳料是新型电子类消费产品，属于3C产品的一种。这类产品的控制难度在于产品既要有高延伸率(≥25％)保证深冲，又要有一定的屈服强度(≥80MPa)保证料不能太软，这就造成性能的控制范围非常窄，即退火温度必须非常精确才能保证成品性能，退火温度稍高会造成抗拉强度、屈服强度偏低达不到要求，退火保温时间稍短则会造成成品延伸率偏低影响客户深冲使用。因此，需要探究深冲1050游戏机壳料的退火温度以保证产品性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法，在每一批次生产中都必须取在拉矫清洗后成品试温样品进行退火试温，确定每一批次成品退火控制的金属温度和保温时间，确保产品性能，保证成品深冲力学性能，提高了成品率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法，包括以下步骤：
步骤a、熔炼：将纯度99.70％的铝锭和1050铝合金回收废料按1:1比例进行熔炼，在720-760℃条件下熔炼4.5-5.5h，然后精炼0.5-1h；
步骤b、精炼：将铝液送入静置炉在720-745℃条件下进行精炼，精炼过程采用氮氯混合气进行精炼，精炼时间不低于40min；
步骤c、过滤及除气：将精炼后的铝液经一级精度40PPi陶瓷过滤板过滤后进入在线除气装置，在线除气装置采用高纯氩气进行除气，在线除气装置的石墨转子转速450-480r/min；在线除气后的铝液经过二级精度60PPi陶瓷过滤板进行22管管式过滤；
步骤d、铸造：经过滤后的铝液经溜槽进入前箱到铸造工序，前箱铝液控制温度为695-705℃，铸造冷却水温控制为25-30℃，冷却水流量230-260m3/min，铸造速度42-48mm/min；
步骤e、铣面：铣面时大面铣15-20mm/面，小面铣10mm/面；
步骤f、热处理：将铸锭送到加热炉中，炉气定温525±5℃，炉膛温度达到560±5℃保温8-10小时，铸锭温度490-500℃上机进行热轧；
步骤g、热轧：采用1+4热连轧进行热粗轧和热精轧，热粗轧在490-500℃下开轧，经23道次将铸锭轧至40mm，送热精轧；送热精轧前金属温度控制在370-385℃，热精轧在345-360℃下开轧，4道次轧至6.5mm；终轧温度控制260-280℃；
步骤h、冷轧：热轧后铸锭经4道次冷轧，冷轧总加工率84.8％；
步骤i、拉矫清洗：碱洗箱碱浓度0.5-1.0％，碱洗温度60-65℃，碱洗后采用软化水进行两道漂洗，漂洗温度60-70℃，漂洗后板面带水经挤干辊挤干后到烘干箱烘干，烘箱温度80-90℃；拉矫清洗生产速度120-150m/min，延伸率设定0.1-0.25％；
步骤j、成品退火：每一批次产品生产时，均在拉矫清洗后取成品试温样品，按275℃保温3.5h、285℃保温3.5h分别进行退火试温，根据试温后样品性能确定每批次成品退火控制金属温度和保温时间；
步骤k、拉弯矫倒成品：拉矫成品生产速度120m/min，延伸率设定0.05-0.2％；
步骤l、包装。
在一个技术方案中，所述熔炼后铝合金成分质量百分比如下：Si≤0.09％、Fe0.25-0.35、Cu 0.015-0.05％、Mn≤0.03％、Mg≤0.03％、Cr≤0.03％、Zn≤0.03％、Ti0.015-0.025％，余量为Al；
在一个技术方案中，所述铝液进入在线除气装置前加入铝钛硼丝进行晶粒细化，铝钛硼丝加入速度900-1100mm/s。
在一个技术方案中，所述热粗轧所用乳液压力0.38-0.45MPa，乳液温度60-65℃，乳液浓度5.5-5.8％。
在一个技术方案中，所述热精轧所用乳液压力0.35-0.42MPa，乳液温度60-65℃，乳液浓度5.8-6.0％。
在一个技术方案中，所述冷轧开坯工作辊粗糙度0.35-0.40μm，工作辊凸度3道；冷轧出成品工作辊粗糙度0.25-0.30μm，工作辊凸度3道；轧制油油温控制32-40℃，压力0.2～0.3MPa。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明根据游戏机壳料用1050铝合金对延伸率及屈服强度的精确要求，调整了铸锭、热轧、冷轧、退火工艺，且限于成品品质稳定性要求，将每一参数都控制在较小范围内，范围越小控制难度越大，这在实际生产中非常难于实现；另外，在每一批次生产中都必须取在拉矫清洗后成品试温样品进行退火试温，确定每一批次成品退火控制的金属温度和保温时间，确保产品性能，保证成品深冲力学性能，提高了成品率。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。
实施例1
步骤a、熔炼：将纯度99.70％的铝锭和1050铝合金回收废料按1:1比例进行熔炼，在720-760℃条件下熔炼4.5-5.5h，然后精炼0.5-1h；熔炼后铝合金成分质量百分比如下：Si≤0.09％、Fe 0.25-0.35、Cu 0.015-0.05％、Mn≤0.03％、Mg≤0.03％、Cr≤0.03％、Zn≤0.03％、Ti 0.015-0.025％，余量为Al。
步骤b、精炼：将铝液送入静置炉在720-745℃条件下进行精炼，精炼过程采用氮氯混合气进行精炼，精炼时间不低于40min。
步骤c、过滤及除气：铝液进入在线除气装置前加入铝钛硼丝进行晶粒细化，铝钛硼丝加入速度900-1100mm/s；将精炼后的铝液经一级精度40PPi陶瓷过滤板过滤后进入在线除气装置，在线除气装置采用高纯氩气进行除气，在线除气装置的石墨转子转速450-480r/min；在线除气后铝液氢含量0.07-0.10ml/100g Al，在线除气后的铝液经过二级精度60PPi陶瓷过滤板进行22管管式过滤。
步骤d、铸造：经过滤后的铝液经溜槽进入前箱到铸造工序，前箱铝液控制温度为695-705℃，铸造冷却水温控制为25-30℃，冷却水流量230-260m3/min，铸造速度42-48mm/min。
步骤e、铣面：铣面时大面铣15-20mm/面，小面铣10mm/面。
步骤f、热处理：将铸锭送到加热炉中，炉气定温525±5℃，炉膛温度达到560±5℃保温8-10小时，铸锭温度490-500℃上机进行热轧。
步骤g、热轧：采用1+4热连轧进行热粗轧和热精轧，热粗轧在490-500℃下开轧，经23道次将铸锭轧至40mm(每道次压下量见表1)，送热精轧；送热精轧前金属温度控制在370-385℃，热精轧在345-360℃下开轧，4道次轧至6.5mm(每道次压下量见表2)；终轧温度控制260-280℃。热粗轧所用乳液压力0.38-0.45MPa，乳液温度60-65℃，乳液浓度5.5-5.8％；热精轧所用乳液压力0.35-0.42MPa，乳液温度60-65℃，乳液浓度5.8-6.0％。
表1热粗轧中每道次压下量
Figure BDA0003288237990000031
Figure BDA0003288237990000041
表2热精轧中每道次加工率
道次 1 2 3 4
上道次，mm 40 24 16 10
轧后，mm 24 16 10 6.5
道次加工率 40％ 33.3％ 37.5％ 35％
步骤h、冷轧：热轧后铸锭经4道次冷轧，冷轧总加工率84.8％，这样成品性能才能保证屈服强度和延伸率都满足要求。冷轧开坯工作辊粗糙度0.35-0.40μm，工作辊凸度3道；冷轧出成品工作辊粗糙度0.25-0.30μm，工作辊凸度3道；轧制油油温控制32-40℃，压力0.2～0.3MPa。
表3冷轧中每道次加工率
道次 1 2 3 4
上道次，mm 6.5 3.8 2.3 1.5
轧后，mm 3.8 2.3 1.5 0.985
道次加工率 41.5％ 39.5％ 35％ 34.3％
步骤i、取样拉矫清洗：碱洗箱碱浓度0.5-1.0％，碱洗温度60-65℃，碱洗后采用软化水进行两道漂洗，漂洗温度60-70℃，漂洗后板面带水经挤干辊挤干后到烘干箱烘干，烘箱温度80-90℃；拉矫清洗生产速度120-150m/min，延伸率设定0.1-0.25％。
步骤j、成品退火：每一批次产品生产时，均在拉矫清洗后取成品试温样品，按275℃保温3.5h、285℃保温3.5h分别进行退火试温，结果如表4所示。按照上述生产参数，进行4个批次生产，分别取样试温后，4个批次的退火温度和退火时间及成品性能如表5所示。
表4试温样品型测试结果
Figure BDA0003288237990000051
成品退火打测温退火，测温热电偶位置距套筒5.5-6.0cm打测温孔，测温孔深度5.5-6.0cm。炉温定温350℃，待金属升温至设定温度后保温0.5小时后出炉。
步骤k、拉弯矫倒成品：拉矫成品生产速度120m/min，延伸率设定0.05-0.2％。
拉矫出成品工序前必须提前关闭清洗系统，并掀开清洗箱上盖释放清洗箱中水汽，以防止出成品时清洗箱中产生冷凝水滴落成品板面造成氧化。
步骤l、包装。
表5不同批次的退火参数及成品性能
Figure BDA0003288237990000052
值得说明的是，本发明生产的游戏机壳料的产品实际要求性能介于1050H24和1050H22之间，既要求屈服强度不能低于80Mpa，还要求延伸≥25％，实际控制范围非常窄，因此，成品退火每批次都必须试温，成品退火打测温根据试温性能确定每批次退火温度及保温时间，才能保证成品性能的屈服强度和延伸率均满足要求。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，仅仅用以解释本发明，并非限制本发明实施范围，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本发明的原理上所作的变化和改进等，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (5)

1.一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、熔炼：将纯度99.70%的铝锭和1050铝合金回收废料按1:1比例进行熔炼，在720-760℃条件下熔炼4.5-5.5h，然后精炼0.5-1h；所述熔炼后铝合金成分质量百分比如下：Si≤0.09%、Fe 0.25-0.35、Cu 0.015-0.05%、Mn≤0.03%、Mg≤0.03%、Cr≤0.03%、Zn≤0.03%、Ti 0.015-0.025%，余量为Al；
步骤b、精炼：将铝液送入静置炉在720-745℃条件下进行精炼，精炼过程采用氮氯混合气进行精炼，精炼时间不低于40min；
步骤c、过滤及除气：将精炼后的铝液经一级精度40PPi陶瓷过滤板过滤后进入在线除气装置，在线除气装置采用高纯氩气进行除气，在线除气装置的石墨转子转速450-480r/min；在线除气后的铝液经过二级精度60PPi陶瓷过滤板进行22管管式过滤；
步骤d、铸造：经过滤后的铝液经溜槽进入前箱到铸造工序，前箱铝液控制温度为695-705℃，铸造冷却水温控制为25-30℃，冷却水流量230-260m³/min，铸造速度42-48mm/min；
步骤e、铣面：铣面时大面铣15-20mm/面，小面铣10mm/面；
步骤f、热处理：将铸锭送到加热炉中，炉气定温525±5℃，炉膛温度达到560±5℃保温8-10小时，铸锭温度490-500℃上机进行热轧；
步骤g、热轧：采用1+4热连轧进行热粗轧和热精轧，热粗轧在490-500℃下开轧，经23道次将铸锭轧至40mm，送热精轧；送热精轧前金属温度控制在370-385℃，热精轧在345-360℃下开轧，4道次轧至6.5mm；终轧温度控制260-280℃；
步骤h、冷轧：热轧后铸锭经4道次冷轧，冷轧总加工率84.8%；
步骤i、拉矫清洗：碱洗箱碱浓度0.5-1.0%，碱洗温度60-65℃，碱洗后采用软化水进行两道漂洗，漂洗温度60-70℃，漂洗后板面带水经挤干辊挤干后到烘干箱烘干，烘箱温度80-90℃；拉矫清洗生产速度120-150m/min，延伸率设定0.1-0.25%；
步骤j、成品退火：每一批次产品生产时，均在拉矫清洗后取成品试温样品，按275℃保温3.5h、285℃保温3.5h分别进行退火试温，根据试温后样品性能确定每批次成品退火控制金属温度和保温时间；
步骤k、拉弯矫倒成品：拉矫成品生产速度120m/min，延伸率设定0.05-0.2%；
步骤l、包装。
2.根据权利要求1所述的一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法，其特征在于，所述铝液进入在线除气装置前加入铝钛硼丝进行晶粒细化，铝钛硼丝加入速度900-1100mm/s。
3.根据权利要求1所述的一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法，其特征在于，所述热粗轧所用乳液压力0.38-0.45MPa，乳液温度60-65℃，乳液浓度5.5-5.8%。
4.根据权利要求1所述的一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法，其特征在于，所述热精轧所用乳液压力0.35-0.42MPa，乳液温度60-65℃，乳液浓度5.8-6.0%。
5.根据权利要求1所述的一种游戏机壳料用深冲1050铝合金的生产方法，其特征在于，所述冷轧开坯工作辊粗糙度0.35-0.40μm，工作辊凸度3道；冷轧出成品工作辊粗糙度0.25-0.30μm，工作辊凸度3道；轧制油油温控制32-40℃，压力0.2~0.3MPa。
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