CN115109970B - 一种镜面铝用热轧板、其制备方法和含有其的零部件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种镜面铝用热轧板、其制备方法和含有其的零部件的制备方法。该镜面铝用热轧板的晶粒尺寸为40~55μm，热轧板的化学成分按质量百分数计为：Si含量≤0.2%、Fe含量≤0.2%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量≤0.1%、Fe含量≤0.1%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝。本发明提供的热轧板通过控制Si和Fe元素的质量含量，减少了铸造过程中产生的粗大难熔相，能有效提高镜面铝的表面质量。本发明提供的热轧板通过控制热轧生产工艺，降低了Cube织构占比，并随机分布于热轧板组织中，有效提高镜面铝的光泽度和表面质量。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金材料加工领域，具体而言，涉及一种镜面铝用热轧板、其制备方法和含有其的零部件的制备方法。
背景技术
镜面铝是一种阳极氧化后表面呈现镜面效果的铝板，具有极高的反光率，目前主要应用于各类高档民用产品的外观结构件，如仪表盘、室内外建筑装饰、高档标牌铭牌等装饰领域。高档镜面铝产品主要应用于高档汽车亮条、车灯反光罩、轿车车标等装饰件，在国外得到了广泛的应用，但是在我国还处于初级阶段，具有极大的发展空间。近几年，乘用车市场竞争越发激烈，车辆的优美外观成为各车企吸引消费者和增加销量的重要手段，对车辆内外装饰用镜面铝的需求不断增加。
镜面铝生产工艺包括：半连续铸造→均匀化→热轧→冷轧→中间退火→镜面轧制→成品退火→成型→阳极氧化。其中热轧工艺是控制镜面铝合金表面底纹缺陷的核心工艺之一，特别是对热精轧中温度和各道次变形量的控制，可有效减少立方织构面积占比，促进立方织构均匀分布，从而达到减少表面异色和坑点缺陷，提高镜面铝表面质量的目的。
现有技术中，专利CN109468556A公开了一种5505热粗轧工艺，未涉及热精轧工艺。镜面铝产品对表面质量要求极高，为保障较高的光泽度，不允许有异色和坑点缺陷的存在，对热粗轧和热精轧工艺技术有较高要求。因此，需要提供一种热轧板制备方法，使镜面铝表面立方织构占比少，且均匀分布，从而提高成品板材阳极氧化表面质量，减少表面坑点、色差等缺陷。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种镜面铝用热轧板、其制备方法和含有其的零部件的制备方法，以解决现有技术中镜面铝板材色差大、氧化极表面质量差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种镜面铝用热轧板，该热轧板的晶粒尺寸为40~55μm，热轧板的化学成分按质量百分数计为：Si含量≤0.2%、Fe含量≤0.2%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量≤0.1%、Fe含量≤0.1%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝。
进一步地，热轧板的化学成分按质量百分数计为：Si含量为0.05~0.15%、Fe含量0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量为0.01~0.08%、Fe含量为0.01~0.08%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝。
进一步地，热轧板的晶粒尺寸为40~50μm，Cube取向晶粒面积占比为0.8~5.0%。
根据本发明的另一方面，提供了一种镜面铝用热轧板的制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤S1，通过铸造，得到铸锭，将铸锭进行均匀化热处理，得到热处理后铸锭，铸锭的化学成分按质量百分数计为：Si含量≤0.2%、Fe含量≤0.2%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量≤0.1%、Fe含量≤0.1%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝；步骤S2，将热处理后铸锭进行热粗轧，得到热粗轧板；步骤S3，将热粗轧板进行热精轧，热精轧为至少三个道次，且后一个道次的压下量不小于前一个道次的压下量，冷却，得到热轧板。
进一步地，步骤S1中，均匀化热处理的温度为460~500℃；和/或，步骤S2中，热粗轧板的厚度为30~50mm；和/或，步骤S3中，热轧板的厚度为5~10mm；和/或，步骤S3中，冷却的速率为20~45℃/h。
进一步地，步骤S1中，均匀化热处理的保温时间8~16h；和/或，步骤S2中，热粗轧出口温度为320~380℃；和/或，步骤S3中，热精轧出口温度为240~300℃；和/或，步骤S3中，冷却至120℃以下。
进一步地，热精轧为3~5个道次。
进一步地，步骤S2中，第一道次压下量为28~34%，中间道次压下量为35~37%，最后一道次压下量为38~42%。
进一步地，铸锭的化学成分按质量百分数计为：Si含量为0.05~0.15%、Fe含量0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量为0.01~0.08%、Fe含量为0.01~0.08%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝。
根据本申请的再一种镜面铝零部件的制备方法，包括以下步骤：步骤S4，将上述任一种的热轧板和/或通过上述任一种制备方法得到的热轧板进行冷轧和再结晶退火处理，退火温度290~360℃，得到冷轧后板材；步骤S5，将冷轧后板材进行镜面轧制和退火处理，退火温度为180~280℃，得到镜面处理后板材；步骤S6，将镜面处理后板材进行折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理，得到镜面铝零部件。
进一步地，步骤S5中，镜面轧制时轧辊的粗糙度≤50nm。
进一步地，步骤S5中，镜面轧制的总冷轧率为45~55%，成品道次冷轧率为4%~10%。
进一步地，步骤S4中，在退火温度下保持2h；和/或，步骤S5中，在退火温度下保持2h。
进一步地，步骤S6中，阳极化处理包括，在15~30℃下，浓度为15~22%的硫酸溶液中以0.5~2.5A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理5~50min。
应用本发明的技术方案，提供的热轧板通过控制Si和Fe元素的质量含量，能够减少铸造过程中产生的共晶硅相和AlFeMnSi相，从而减少其未溶颗粒遗传至后续工艺，经过轧制后破碎形成细小颗粒，该颗粒不会被阳极氧化，进而减少了成品板材阳极氧化后形成细小坑点，提高镜面铝的表面质量。本申请提供的热轧板制备方法通过对热轧工艺的热精轧道次的变形量进行控制，一方面，显著降低了Cube取向晶粒面积占比，并使其他织构随机分布，该热轧板组织可遗传至后续工艺生产中，使用该热轧板制备板带材，可有效提高成品板材的表面质量，实现表面色泽均匀光亮；另一方面，该热轧工艺第一道次压下量较低，有利于热轧板材咬入，提高铸轧效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例1的热轧板晶粒及典型织构分布示意图；
图2示出了对比例1的热轧板晶粒及典型织构分布示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所分析的，现有技术中存在镜面铝板材色差大、氧化极表面质量差的问题，为了解决该问题，本申请提供了一种镜面铝用热轧板、其制备方法和含有其的零部件的制备方法。
根据本申请的一种典型的实施方式，提供了一种镜面铝用热轧板，热轧板的晶粒尺寸为40~55μm，该热轧板的化学成分按质量百分数计为：Si含量≤0.2%、Fe含量≤0.2%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量≤0.1%、Fe含量≤0.1%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝。
因为共晶硅和AlFeMnSi相不会在均匀化过程中完全溶解，本发明提供的热轧板通过控制Si和Fe元素的质量含量，能够减少铸造过程中产生的共晶硅相和AlFeMnSi相，从而减少其未溶颗粒遗传至后续工艺，经过轧制后破碎形成细小颗粒，该颗粒不会被阳极氧化，进而减少了成品板材阳极氧化后形成细小坑点，提高镜面铝的表面质量。
在本申请的一些实施例中，热轧板的化学成分按质量百分数计为：Si含量为0.05~0.15%、Fe含量0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量为0.01~0.08%、Fe含量为0.01~0.08%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，能够进一步减少铸造过程中产生的共晶硅相和AlFeMnSi相，从而进一步提高成品板材的表面质量。
上述热轧板的金属组织以等轴晶粒为主，并且均匀分布。在本申请的一些实施例中，热轧板金属组织中等轴晶粒尺寸为40~50μm，Cube取向晶粒面积占比为0.8~5.0%，微观组织均匀，该微观组织可遗传至后续工艺，经冷轧、中间退火、镜面轧制、成品退火处理后，阳极氧化表面质量均匀，无坑点、异色缺陷。
根据本申请的另一种典型的实施方式，提供了一种上述任一种的热轧板的制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤S1，通过铸造，得到铸锭，将铸锭进行均匀化热处理，得到热处理后铸锭，铸锭的化学成分按质量百分数计为：Si含量≤0.2%、Fe含量≤0.2%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量≤0.1%、Fe含量≤0.1%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，作为优选，铸锭的化学成分按质量百分数计为Si含量为0.05~0.15%、Fe含量0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量为0.01~0.08%、Fe含量为0.01~0.08%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝；步骤S2，将热处理后铸锭进行热粗轧，得到热粗轧板；步骤S3，将热粗轧板进行热精轧，热精轧为至少三个道次，且后一个道次的压下量不小于前一个道次的压下量，冷却，得到热轧板。
本申请提供的热轧板制备方法通过对热轧工艺的热精轧道次的变形量进行控制，一方面，显著降低了Cube取向晶粒面积占比，并使其他织构随机分布，该热轧板组织可遗传至后续工艺生产中，使用该热轧板制备板带材，可有效提高成品板材的表面质量，实现表面色泽均匀光亮；另一方面，该热轧工艺第一道次压下量较低，有利于热轧板材咬入，提高热轧效率。
上述热轧板制备方法的具体工艺参数可根据现有技术确定。在本申请的一些实施例中，为了进一步提高热轧板的质量，步骤S1中，均匀化热处理的温度为460~500℃，能够更好的消除铸锭的内部应力，使微观结构更为均匀，对后续的热轧处理更为有利。作为优选，均匀化热处理的保温时间为8~16h，后续处理得到的阳极氧化表面质量更好，尤其是色差更进一步减小。
在一些实施例中，上述步骤2中，热粗轧后得到的热粗轧板的厚度为30~50mm，有利于进一步提升后续热精轧的处理效果，进一步提高处理的效率。优选的，步骤S2中，热粗轧出口温度为320~380℃，热粗轧的处理效果更好。
在一些实施例中，上述步骤S3中，热轧板的厚度为5~10mm，便于后续的处理和应用。作为优选，热精轧出口温度为240~300℃，比如为240℃、250℃、260℃、270℃、28℃、290℃、300℃，控制热精轧出口温度在该范围内，能够进一步优化热轧板的微观结构，限制Cube取向晶粒的长大和聚集，有利于降低最终镜面铝产品的色差值，提高板材后续处理的成品率，进一步降低热精轧出口温度对于热轧板性能改善效果比较小，而且在工业生产中实现难度加大，性价比较低；出口温度过大，则会增大最终产品的色差。
在一些实施例中，步骤S3中，冷却的速率为20~45℃/h，通过控制冷却速率，有利于控制热轧板在停放冷却过程中再结晶晶粒的长大，进一步限制了Cube取向晶粒在这一过程中的长大和聚集，使热轧板中晶粒和Cube取向晶粒细小均匀，该热轧板组织可遗传至后续工艺，有利于进一步降低最终镜面铝产品的色差值，使表面没有异色和坑点缺陷，提高镜面铝成品率。作为优选，以上述速率冷却至120℃以下。
在一些实施例中，上述步骤S2中的热精轧为3~5个道次，热轧效果更好，形成的微观结构分布更为均匀。在一些优选的实施例中，步骤S2中，第一道次压下量为28~34%，中间道次压下量为35~37%，最后一道次压下量为38~42%，可以进一步降低Cube取向晶粒面积占比，使用经此处理的热轧板制备的板带材，其表面质量进一步改善。
根据本申请的又一种典型的实施方式，提供了一种镜面铝零部件的制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤S4，将上述任一种的热轧板和/或通过上述任一种的制备方法得到的热轧板进行冷轧和再结晶退火处理，退火温度290~360℃，得到冷轧后板材；步骤S5，将冷轧后板材进行镜面轧制和退火处理，退火温度为180~280℃，得到镜面处理后板材；步骤S6，将镜面处理后板材进行折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理，得到镜面铝零部件。
通过上述方法制备的镜面铝零部件，由于采用的热轧板中共晶硅相和AlFeMnSi相较少，而且，以等轴晶粒为主，具有较低的Cube取向晶粒面积占比，且分布均匀，该热轧板微观组织通过上述镜面铝零部件的制备方法可遗传至后续工艺，降低了镜面铝零部件的色差值，表面无异色和坑点缺陷，提高了镜面铝零部件的成品率。
上述镜面铝零部件的制备方法的步骤的具体实施方法可以参考现有技术，在本申请的一些实施例中，步骤S5中，镜面轧制时轧辊的粗糙度≤100nm，优选的，轧辊粗糙度≤50nm。在一些实施例中，所述步骤S5中，镜面轧制分多个道次冷轧进行，镜面轧制的总冷轧率为45~55%，最后一个道次的成品道次冷轧率为4%~10%。
步骤S4和S5的退火处理，需要在退火温度下保持一段时间，在一些实施例中，步骤S4，在退火温度下保持2h；在一些实施例中，步骤S5中，在退火温度下保持2h；得到的镜面铝成品性能较好。
在本申请的一些实施例中，步骤S6中，阳极化处理包括，在15~30℃下，浓度为15~22%的硫酸溶液中以0.5~2.5A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理5~50min，比如在20℃下浓度为18%的硫酸溶液中以1.4 A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理30min制备成零部件。在一个典型的实施例中，阳极化处理是在20℃±2℃条件下，浓度为15~22%的硫酸溶液中以1.0-1.5 A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理5~50min。
下面将结合实施例和对比例进一步说明本申请可以实现的有益效果。
实施例1
阳极氧化表面质量优异的镜面铝，其成分中其成分中Si=0.10、Fe=0.05%、Mg=0.85%，其它金属元素含量小于0.05%，热轧板的制备步骤如下：①铸锭均匀化热处理，均匀化温度480℃，保温时间8h；②热粗轧，热粗轧板厚度50mm，出口温度380℃；③热精轧，第一道次压下量34%，第二、三道次37%，最后一道次38%，出口温度270℃，厚度8.0mm，冷却速率30℃/h，冷却至110℃；④冷轧和再结晶退火处理：退火温度340℃；镜面轧制和退火处理，轧辊粗糙度0.01μm，冷轧率50%，退火温度270℃，成品板材厚度1.5mm；⑤再经折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理, 在20℃下的为18%浓度的硫酸溶液中以1.4 A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理30min制备成零部件。阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.11，满足高级外观装饰件的性能需求。
实施例2
阳极氧化表面质量优异的镜面铝，其成分中Si=0.20、Fe=0.20%，其它金属元素含量小于0.05%，热轧板的制备流程如下：①铸锭均匀化热处理：均匀化温度480℃，保温时间8h；②热粗轧：热粗轧板厚度30mm，出口温度320℃；③热精轧：第一道次压下量32%，第二道次37%，最后一道次38%，出口温度300℃，厚度8.0mm，冷却速率40℃/h，冷却至110℃；④冷轧和再结晶退火处理：退火温度340℃；镜面轧制和退火处理：轧辊粗糙度0.01μm，冷轧率50%，退火温度270℃，成品板材厚度1.5mm；⑤再经折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理, 在20℃下的为18%浓度的硫酸溶液中以1.4 A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理30min制备成零部件。阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.23，满足高级外观装饰件的性能需求。
实施例3
阳极氧化表面质量优异的镜面铝，其成分中Si=0.10、Fe=0.08%，其它金属元素含量小于0.05%，热轧板的制备流程如下：①铸锭均匀化热处理：均匀化温度480℃，保温时间10h；②热粗轧：热粗轧板厚度40mm，出口温度320℃；③热精轧：第一道次压下量30%，第二道次36%，第三道次37%，最后一道次38%，出口温度245℃，厚度8.0mm，冷却速率45℃/h，冷却至110℃；④冷轧和再结晶退火处理：退火温度340℃；镜面轧制和退火处理：轧辊粗糙度0.01μm，冷轧率50%，退火温度270℃，成品板材厚度1.5mm；⑤再经折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理, 在20℃下的为18%浓度的硫酸溶液中以1.4 A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理30min制备成零部件。阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.08，满足高级外观装饰件的性能需求。
实施例4
阳极氧化表面质量优异的镜面铝，其成分中Si=0.05、Fe=0.05%，其它金属元素含量小于0.05%，热轧板的制备流程如下：①铸锭均匀化热处理：均匀化温度480℃，保温时间10h；②热粗轧：热粗轧板厚度35mm，出口温度320℃；③热精轧：第一道次压下量30%，第二道次35%，第三道次37%，最后一道次40%，出口温度270℃，厚度6.0mm，冷却速率45℃/h，冷却至110℃；④冷轧和再结晶退火处理：退火温度340℃；镜面轧制和退火处理：轧辊粗糙度0.01μm，冷轧率50%，退火温度270℃，成品板材厚度1.2mm；⑤再经折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理, 在20℃下的为18%浓度的硫酸溶液中以1.4 A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理30min制备成零部件。阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.18，满足高级外观装饰件的性能需求。
实施例5
阳极氧化表面质量优异的镜面铝，其成分中Si=0.05、Fe=0.05%、Mg=1.45%，其它金属元素含量小于0.05%，热轧板的制备流程如下：①铸锭均匀化热处理：均匀化温度480℃，保温时间10h；②热粗轧：热粗轧板厚度45mm，出口温度320℃；③热精轧：第一道次压下量28%，第二道次35%，第三道次37%，第4道次37%，最后一道次40%，出口温度270℃，厚度5.0mm，冷却速率45℃/h，冷却至110℃；④冷轧和再结晶退火处理：退火温度340℃；镜面轧制和退火处理：轧辊粗糙度0.01μm，冷轧率50%，退火温度270℃，成品板材厚度1.0mm；⑤再经折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理, 在20℃下的为18%浓度的硫酸溶液中以1.4 A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理30min制备成零部件。阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.17，满足高级外观装饰件的性能需求。
实施例6
与实施例3的不同在于，③热精轧：冷却速率20℃/h。
阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.09，满足高级外观装饰件的性能需求。
实施例7
与实施例3的不同在于，③热精轧：冷却速率10℃/h。
阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.08，满足高级外观装饰件的性能需求。
实施例8
与实施例3的不同在于，③热精轧：冷却速率50℃/h。
阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.11，满足高级外观装饰件的性能需求。
实施例9
与实施例3的不同在于，③热精轧：出口温度230℃。
阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.09，满足高级外观装饰件的性能需求。
实施例10
与实施例3的不同在于，③热精轧：出口温度320℃。
阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.34，满足普通外观装饰件的性能需求。
实施例11
与实施例3的不同在于，③热精轧：第一道次压下量28%，第二道次32%，第三道次37%，最后一道次38%，厚度7.2mm。
阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.4，满足普通外观装饰件的性能需求。
实施例12
与实施例3的不同在于，②热粗轧：热粗轧板厚度43mm；③热精轧：第一道次压下量28%，第二道次35%，第三道次36%，第四道次37%，第五道次37%，最后一道次38%，厚度5.0mm。
阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.33，满足普通外观装饰件的性能需求。
实施例13
与实施例3的不同在于，②热粗轧：热粗轧板厚度20mm，③热精轧，厚度为3.5mm，④冷轧和再结晶退火处理：成品板材厚度为0.8mm。
阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.35，满足普通外观装饰件的性能需求。
实施例14
与实施例3的不同在于，②热粗轧：热粗轧板厚度60mm，③热精轧，厚度为10.5mm，④冷轧和再结晶退火处理：成品板材厚度为2mm。
阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.38，满足普通外观装饰件的性能需求。
对比例1
镜面铝合金，其成分中Si=0.10、Fe=0.05%、Mg=0.85%，其它金属元素含量小于0.05%，热轧板的制备流程如下：①铸锭均匀化热处理：均匀化温度480℃，保温时间10h；②热粗轧：热粗轧板厚度35mm，出口温度420℃；③热精轧：第一道次压下量38%，第二道次33%，第三道次32%，最后一道次40%，出口温度370℃，厚度6mm，冷却速率20℃/h，冷却至180℃；④冷轧和再结晶退火处理：退火温度340℃；镜面轧制和退火处理：轧辊粗糙度0.01μm，冷轧率50%，退火温度270℃，成品板材厚度1.2mm；⑤再经折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理, 在20℃下的为18%浓度的硫酸溶液中以1.4 A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理30min制备成零部件。阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.43，满足普通外观装饰件的性能需求。
对比例2
镜面铝合金，其成分中Si=0.20、Fe=0.08%，热轧板的制备流程如下：①铸锭均匀化热处理：均匀化温度480℃，保温时间10h；②热粗轧：热粗轧板厚度50mm，出口温度400℃；③热精轧：第一道次压下量42%，第二道次35%，第三道次31%，第四道次30%，最后一道次34%，出口温度345℃，厚度6mm，冷却速率40℃/h，冷却至180℃；④冷轧和再结晶退火处理：退火温度340℃；镜面轧制和退火处理：轧辊粗糙度0.01μm，冷轧率50%，退火温度270℃，成品板材厚度1.2mm；⑤再经折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理, 在20℃下的为18%浓度的硫酸溶液中以1.4 A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理30min制备成零部件。阳极氧化表面无坑点缺陷，色差=0.50，不满足普通外观装饰件的性能需求。
对比例3
镜面铝，其成分中Si=0.45、Fe=0.55%，热轧板的制备步骤如下：①铸锭均匀化热处理：均匀化温度480℃，保温时间10h；②热粗轧：热粗轧板厚度35mm，出口温度380℃；③热精轧：第一道次压下量36%，第二道次40%，最后一道次40%，出口温度270℃，厚度8.0mm，冷却速率40℃/h，冷却至180℃；④冷轧和再结晶退火处理：退火温度340℃；镜面轧制和退火处理：轧辊粗糙度0.01μm，冷轧率50%，退火温度270℃，成品板材厚度1.5mm；⑤再经折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理, 在20℃下的为18%浓度的硫酸溶液中以1.4 A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理30min制备成零部件。阳极氧化表面有坑点缺陷，色差=0.48，不满足普通外观装饰件的性能需求。
对比例4
与实施例3的不同在于，镜面铝合金，其成分中Si=0.45、Fe=0.55%。
阳极氧化表面有坑点缺陷，色差=0.64，不满足普通外观装饰件的性能需求。
对比例5
与实施例3的不同在于，镜面铝合金，其成分中其成分中Si=0.10、Fe=0.05%、Mg=0.85%。
阳极氧化表面有坑点缺陷，色差=0.42，满足普通外观装饰件的性能需求。
对比例6
与实施例3的不同在于，②热粗轧：热粗轧板厚度30mm，③热精轧：第一道次压下量34%，最后一道次42%，厚度7.3mm。
阳极氧化表面有坑点缺陷，色差=0.80，不满足普通外观装饰件的性能需求。
对比例7
与实施例3的不同在于，②热粗轧：热粗轧板厚度50mm，③热精轧：第一道次压下量42%，第二道次35%，第三道次31%，第四道次30%，最后一道次34%，厚度6.0mm。
阳极氧化表面有坑点缺陷，色差=0.45，满足普通外观装饰件的性能需求。
将以上实施例和对比例中的热轧铝材切成8mm×8mm的小方块，用高氯酸和乙醇的混合溶液进行电压为30V的电解抛光处理10s；然后采用JSM7800F型发射电镜检测样品织构。在放大倍率100倍条件下，沿加工方向连续拍摄5幅EBSD图片，用HKL Channel 5 软件统计铝材表面各织构组分的分布情况，取平均值。各织构组分分布的统计结果列于表1。其中，图1为由上述方法得到的实施例1的热轧板晶粒及典型织构分布，图2为由上述方法得到的对比例1的热轧板晶粒及典型织构分布。
表1
由表1可以看出，上述实施例通过控制热精轧工艺制度，有效降低了Cube取向晶粒面积占比，而晶粒尺寸也控制在40~55μm，再经过冷轧、再结晶退火、镜面轧制和退火处理后，最终镜面铝产品的表面无坑点缺陷，光洁均匀。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：因为共晶硅和AlFeMnSi相不会在均匀化过程中完全溶解，本发明提供的热轧板成分特征，通过控制Si和Fe元素的质量含量，能够减少铸造过程中产生的共晶硅相和AlFeMnSi相，从而减少其未溶颗粒遗传至后续工艺。本申请提供的热轧板制备方法通过对热轧工艺的热精轧道次的变形量进行控制，一方面，显著降低了Cube取向晶粒面积占比，并使其他织构随机分布，该热轧板组织可遗传至后续工艺生产中，使用该热轧板制备板带材，可有效提高成品板材的表面质量，实现表面色泽均匀光亮；另一方面，该热轧工艺第一道次压下量较低，有利于热轧板材咬入，提高铸轧效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种镜面铝用热轧板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，通过铸造，得到铸锭，将所述铸锭进行均匀化热处理，得到热处理后铸锭，所述铸锭的化学成分按质量百分数计为：Si含量≤0.2%、Fe含量≤0.2%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量≤0.1%、Fe含量≤0.1%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝；
步骤S2，将所述热处理后铸锭进行热粗轧，得到热粗轧板；
步骤S3，将所述热粗轧板进行热精轧，所述热精轧为至少三个道次，且后一个道次的压下量不小于前一个道次的压下量，第一道次压下量为28~34%，中间道次压下量为35~37%，最后一道次压下量为38~42%，冷却，得到所述热轧板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述均匀化热处理的温度为460~500℃；
和/或，步骤S2中，所述热粗轧板的厚度为30~50mm；
和/或，步骤S3中，所述热轧板的厚度为5~10mm；
和/或，步骤S3中，所述冷却的速率为20~45℃/h。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述均匀化热处理的保温时间8~16h；
和/或，步骤S2中，热粗轧出口温度为320~380℃；
和/或，步骤S3中，所述热精轧出口温度为240~300℃；
和/或，步骤S3中，冷却至120℃以下。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热精轧为3~5个道次。
5.根据权利要求1到4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述铸锭的化学成分按质量百分数计为：Si含量为0.05~0.15%、Fe含量0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝，或者Si含量为0.01~0.08%、Fe含量为0.01~0.08%、Mg含量为0.05~0.15%，其它金属元素小于0.05%，其余为铝。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热轧板的晶粒尺寸为40~50μm，Cube取向晶粒面积占比为0.8~5.0%。
7.一种镜面铝零部件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S4，通过权利要求1~6任一项所述的制备方法得到的热轧板进行冷轧和再结晶退火处理，退火温度290~360℃，得到冷轧后板材；
步骤S5，将所述冷轧后板材进行镜面轧制和退火处理，退火温度为180~280℃，得到镜面处理后板材；
步骤S6，将所述镜面处理后板材进行折弯成形、化学抛光和阳极氧化处理，得到所述镜面铝零部件。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述镜面轧制时轧辊的粗糙度≤50nm。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述镜面轧制的总冷轧率为45~55%，成品道次冷轧率为4%~10%。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，在所述退火温度下保持2h；
和/或，所述步骤S5中，在所述退火温度下保持2h。
11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述阳极氧 化处理包括，在15~30℃下，浓度为15~22%的硫酸溶液中以0.5~2.5A/dm2的电流密度恒电流阳极氧化处理5~50min。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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