CN114540728A - 一种均匀性铝合金板材制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种均匀性铝合金板材制备方法，熔铸铝合金铸锭，所述铝合金铸锭中化学成分质量百分含量为：Si 1.2～1.4、Mg 0.3～0.7、Mn 0.3～0.5、Fe 0.2～0.3、Cu 0.05～0.15、Ti 0.01～0.06、Cr 0.04～0.08、Zn：0.03～0.05、余量由Al及不可避免的杂质构成；将得到的铝合金铸锭经过均匀化热处理、热轧、第一级退火、第二级退火、第一次冷轧、第三级退火、第二次冷轧、经过固溶淬火和时效，得到铝合金板材。通过合金成分、轧制工艺及热处理等方面的调控，有效控制铝合金材料的织构组成，提高成形性能，均匀化热处理能显著提高了铸锭中粒子析出数量与分布均匀性，并有效抑制晶粒组织的长大，显著改善合金的微观组织，并由此可使合金的综合性能得到显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域，特别涉及一种均匀性铝合金板材制备方法。
背景技术
金属合金在凝固时存在枝晶偏析，在晶界和晶内各组元分布不均匀，必须通过均匀化处理消除或者降低晶体内化学成分和组织的不均匀性。均匀化处理能够促进合金中低熔点共晶相溶解，使合金铸锭化学成分分布趋于均匀，组织达到或者接近平衡状态，改善合金中第二相的形状和分布，提高合金的塑性，并提高合金元素在基体中的固溶度，从而提高合金的强度，最终改善合金的加工性能和最终使用性能。
因此，如何根据合金特点，对铝合金均匀化处理过程进行准确调控，实现对材料晶粒组织与第二相的合理调配，以提升合金组织均匀性及其综合性能显得至关重要，己成为系铝合金研究领域的技术难点。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，提供了一种均匀性铝合金板材制备方法，显著改善合金组织的均匀性及其综合性能。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种均匀性铝合金板材制备方法，包括以下步骤：
1)、熔铸铝合金铸锭，所述铝合金铸锭中化学成分质量百分含量为：
Si 1.2～1.4、Mg 0.3～0.7、Mn 0.3～0.5、Fe 0.2～0.3、Cu 0.05～0.15、Ti 0.01～0.06、Cr 0.04～0.08、Zn：0.03～0.05、余量由Al及不可避免的杂质构成；
2)、将步骤1)得到的铝合金铸锭经过均匀化热处理、热轧、第一级退火、第二级退火、第一次冷轧、第三级退火、第二次冷轧、经过固溶淬火和时效，得到铝合金板材。
优选的是，所述均匀化热处理的温度为450-490℃，保温时间为6-15h。
优选的是，所述热轧后所得铝合金板厚度为6～10mm，所述热轧的速率为110～130S-1，终轧温度330～350℃。
优选的是，所述第一级退火温度200～260℃，保温时间2～6小时。
优选的是，所述第二级退火温度440～500℃，保温时间12～20小时。
优选的是，所述第一次冷轧的道次压下量在35％以上，所述第二次冷轧的道次压下量在15～20％。
优选的是，所述第三级退火温度160～250℃，保温时间5～10小时。
优选的是，所述固溶淬火温度为450-500℃，所述时效处理温度控制在95～115℃，保温时间为10～15小时。
通过合金成分、轧制工艺及热处理等方面的调控，有效控制铝合金材料的织构组成，提高成形性能，均匀化热处理能显著提高了铸锭中粒子析出数量与分布均匀性，并有效抑制晶粒组织的长大，显著改善合金的微观组织，并由此可使合金的综合性能得到显著提高。经过退火可以改善热轧所带来的组织不均匀性，控制固溶淬火后的组织，有利于材料的成形性能，还改善材料的卷取性能，提高表面质量。本发明的方法在工业条件下具有良好的可操作性，其需要的能耗与传统方法相比基本相当。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。此外，在阅读本发明的内容后，本领域的技术人员可以对本发明作各种修改，这些等价变化同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
生产所需的铝合金板材时，熔铸铝合金铸锭，控制铝合金铸锭厚度为300mm，制备所得的铝合金铸锭中化学成分质量百分含量为：Si 1.2、Mg 0.3、Mn 0.3、Fe 0.2、Cu 0.05、Ti 0.01、Cr 0.04、Zn：0.03、余量由Al及不可避免的杂质构成，其余工序如下：
均匀化热处理：将铝合金铸锭以6℃/min的升温速率升温至450℃，保温时间为6h，得到均匀化铝合金铸锭；
热轧：将铝合金扁锭轧至6mm，应变速率1100S-1，终轧温度330℃；
第一级退火：设置退火温度200℃，保温时间2小时；
第二级退火：以差温方式升温，料温440℃开始保温，保温12小时；
第一次冷轧：控制道次压下量为32％；
第三级退火：当料温度达160℃时，控制炉气保温5小时；
第二次冷轧：控制道次压下量为15％；
固溶淬火：在气垫式连续热处理机组内进行固溶淬火，温度450℃，工艺段速度20m/min，水淬；
时效：淬火完成后，转至箱式加热炉内进行时效，保温温度95℃，保温时间10小时；
成品按照要求进行分切及包装。
实施例2
生产所需的铝合金板材时，熔铸铝合金铸锭，控制铝合金铸锭厚度为400mm，制备所得的铝合金铸锭中化学成分质量百分含量为：Si 1.3、Mg 0.36、Mn 0.4、Fe 0.25、Cu0.07、Ti 0.03、Cr 0.06、Zn：0.04、余量由Al及不可避免的杂质构成，其余工序如下：
均匀化热处理：将铝合金铸锭以6℃/min的升温速率升温至460℃，保温时间为8h，得到均匀化铝合金铸锭；
热轧：将铝合金扁锭轧至8mm，应变速率120S-1，终轧温度340℃；
第一级退火：设置退火温度230℃，保温时间5小时；
第二级退火：以差温方式升温，料温480℃开始保温，保温16小时；
第一次冷轧：控制道次压下量为33％；
第三级退火：当料温度达200℃时，控制炉气保温6小时；
第二次冷轧：控制道次压下量为18％；
固溶淬火：在气垫式连续热处理机组内进行固溶淬火，温度480℃，工艺段速度20m/min，水淬；
时效：淬火完成后，转至箱式加热炉内进行时效，保温温度100℃，保温时间12小时；
成品按照要求进行分切及包装。
实施例3
生产所需的铝合金板材时，熔铸铝合金铸锭，控制铝合金铸锭厚度为500mm，制备所得的铝合金铸锭中化学成分质量百分含量为：Si 1.4、Mg 0.7、Mn 0.5、Fe 0.3、Cu 0.15、Ti 0.06、Cr 0.08、Zn：0.05、余量由Al及不可避免的杂质构成，其余工序如下：
均匀化热处理：将铝合金铸锭以6℃/min的升温速率升温至490℃，保温时间为15h，得到均匀化铝合金铸锭；
热轧：将铝合金扁锭轧至10mm，应变速率130S-1，终轧温度330℃；
第一级退火：设置退火温度260℃，保温时间6小时；
第二级退火：以差温方式升温，料温500℃开始保温，保温20小时；
第一次冷轧：控制道次压下量为35％；
第三级退火：当料温度达250℃时，控制炉气保温10小时；
第二次冷轧：控制道次压下量为20％；
固溶淬火：在气垫式连续热处理机组内进行固溶淬火，温度500℃，工艺段速度20m/min，水淬；
时效：淬火完成后，转至箱式加热炉内进行时效，保温温度115℃，保温时间15小时；
成品按照要求进行分切及包装。
对比例1
参照实施例1方法，不同的是，取消实施例1中的第二级退火步骤。
对比例2
参照实施例1方法，不同的是，取消实施例1中的第三级退火步骤。
将实施例1-3和对比例1-2所制得的铝合金产品按相同的方法进行检测，实施例及对比例中的各项性能，详见表1。
表1力学性能及后续加工效果
Claims (8)
1.一种均匀性铝合金板材制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)、熔铸铝合金铸锭，所述铝合金铸锭中化学成分质量百分含量为：
Si 1.2～1.4、Mg 0.3～0.7、Mn 0.3～0.5、Fe 0.2～0.3、Cu 0.05～0.15、Ti 0.01～0.06、Cr 0.04～0.08、Zn：0.03～0.05、余量由Al及不可避免的杂质构成；
2)、将步骤1)得到的铝合金铸锭经过均匀化热处理、热轧、第一级退火、第二级退火、第一次冷轧、第三级退火、第二次冷轧、经过固溶淬火和时效，得到铝合金板材。
2.根据权利要求1所述的均匀性铝合金板材制备方法，其特征在于，所述均匀化热处理的温度为450-490℃，保温时间为6-15h。
3.根据权利要求1所述的均匀性铝合金板材制备方法，其特征在于，所述热轧后所得铝合金板厚度为6～10mm，所述热轧的速率为110～130S-1，终轧温度330～350℃。
4.根据权利要求1所述的均匀性铝合金板材制备方法，其特征在于，所述第一级退火温度200～260℃，保温时间2～6小时。
5.根据权利要求1所述的均匀性铝合金板材制备方法，其特征在于，所述第二级退火温度440～500℃，保温时间12～20小时。
6.根据权利要求1所述的均匀性铝合金板材制备方法，其特征在于，所述第一次冷轧的道次压下量在35％以上，所述第二次冷轧的道次压下量在15～20％。
7.根据权利要求1所述的均匀性铝合金板材制备方法，其特征在于，所述第三级退火温度160～250℃，保温时间5～10小时。
8.根据权利要求1所述的均匀性铝合金板材制备方法，其特征在于，所述固溶淬火温度为450-500℃，所述时效处理温度控制在95～115℃，保温时间为10～15小时。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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