一種汽車隔熱罩用鋁合金帶材及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車隔熱罩用鋁合金帶材，其成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為：鐵0.05-0.15%、硅0.05-0.20%、銅0.01-0.15%、錳0.20-0.45%、鎂4.5-5.0%、鉻0.01-0.10%、鋅0.01-0.25%、鈦0.01-0.05%，余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)。制造方法為以鋁錠、鋁中間合金錠、鎂錠、錳劑為原料，經(jīng)熔化、鑄造、熱軋、冷軋、退火制得汽車隔熱罩用鋁合金帶材。根據(jù)本發(fā)明制造方法得到的汽車隔熱罩用鋁合金帶材，具有較高的強(qiáng)度、良好的耐腐蝕性能和深沖性能、板形質(zhì)量佳。
【專利說明】一種汽車隔熱罩用鋁合金帶材及其制造方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有色金屬【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種汽車隔熱罩用鋁合金帶材及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體、排氣管與相鄰部件之間設(shè)有鋼質(zhì)或純鋁質(zhì)隔熱罩。鋼質(zhì)隔熱罩雖然強(qiáng)度高但比重大、隔熱、阻音效率較差。純鋁材質(zhì)的隔熱罩雖然隔熱、阻音效果有大幅度提升，但強(qiáng)度和耐腐蝕性能較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高的強(qiáng)度、良好的耐腐蝕性能和深沖性能、板形質(zhì)量佳的汽車隔熱罩用鋁合金帶材及其制造方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種汽車隔熱罩用鋁合金帶材，其成分按質(zhì)量百分比計(jì)為:鐵0.05-0.15%、硅0.05-0.20%、銅 0.01-0.15%、錳 0.20-0.45%、鎂 4.5-5.0%、鉻 0.01-0.10%、鋅 0.01-0.25%、鈦
0.01-0.05%，其余為鋁和不可避免的雜質(zhì)。
[0005]上述汽車隔熱 罩用鋁合金帶材的制造方法包括以下步驟:
I)將各原料純鋁錠、鋁中間合金錠、鎂錠、錳劑加入到熔煉爐中，在720-760°C的溫度下進(jìn)行熔化、精煉，除渣、攪拌后將形成的鋁液放入靜置爐；
2)在690-730 V的溫度下，對(duì)鋁液添加晶粒細(xì)化劑和氬氣精煉后，用半連續(xù)鑄造法將靜置0.5小時(shí)后的精煉鋁液鑄造成鋁合金扁鑄錠；
3)扁鑄錠經(jīng)鋸頭、銑面后進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加熱，加熱溫度為450-520°C，保溫時(shí)間為1-8小時(shí)，出爐后先將錠坯經(jīng)熱粗機(jī)軋成20-26mm厚的中間坯，再通過精軋機(jī)連軋成
2.0-7.0mm厚的熱軋帶材，精軋機(jī)終軋溫度控制在260-340°C ；
4)在冷軋上將熱軋帶材進(jìn)行冷粗軋，在軋制過程中合理安排每道次的變形量和總加工率，其總加工率控制在20-90%之間；
5)將冷粗軋帶材進(jìn)行中間退火，退火溫度為320-360°C，卷材到溫1-2小時(shí)后取出，冷卻至常溫；
6)將中間退火后的帶材進(jìn)行冷精軋，加工率控制在20-60%之間；
7)將拉矯后帶材進(jìn)行成品退火,退火溫度為300-380°C，卷材到溫1-8小時(shí)后取出，冷
卻至常溫；
8)將成品退火后帶材在縱切機(jī)上進(jìn)行切邊或分條成所需要的規(guī)格，制得汽車隔熱罩用鋁合金帶材。
[0006]為了改善鋁帶的顯微組織及第二相粒子的分布形態(tài)和結(jié)構(gòu)，提高鋁合金帶材的質(zhì)量，在步驟2)中使用純度≥99.999%的氬氣和晶粒細(xì)化劑為Al-5T1-0.2B。
[0007]為了保證熱軋過程的質(zhì)量和效率，在步驟3)的熱軋過程中，熱粗軋乳液濃度控制在3.0-6.0%，灰分控制在1000ppm以下；熱精軋乳液濃度控制在5.0-9.0%，灰分控制在1500ppm 以下。
[0008]為了保證鋁合金帶材表面不出現(xiàn)色差，在步驟5)的退火時(shí)，退火爐內(nèi)充滿氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體，并將爐內(nèi)氧氣含量控制在800ppm以下。
[0009]為了保證鋁合金帶材的板形質(zhì)量，在步驟7)的拉伸矯直過程中，拉伸率控制在
.0.3-0.7%，使帶材板形平直度≤ 10 I (埃)。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過對(duì)鐵、硅、鎂、錳、鉻等合金元素的優(yōu)化調(diào)整，在保證產(chǎn)品具有較高強(qiáng)度的同時(shí)和提高其伸長率；通過優(yōu)化熔鑄、熱軋、退火、冷軋、拉矯工藝進(jìn)行生產(chǎn)制造，其成品表面質(zhì)量好、板形平整、耐腐蝕性能和深沖性能良好、具有較高強(qiáng)度；本發(fā)明生產(chǎn)出的汽車隔熱罩用鋁合金帶材，屈服強(qiáng)度達(dá)到110-150MPa，抗拉強(qiáng)度達(dá)到260-300MPa，延伸率≥ 22%。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明用下列實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于下列實(shí)施例。
[0012]實(shí)施例1
鋁合金帶材的成分按質(zhì)量百分比計(jì)為:鐵0.10%、硅0.05%、銅0.01%、錳0.45%、鎂
4.76%、鉻0.08%、鋅0.01%、鈦0.01%，其他:0.05%,其余為鋁，各組分含量比之和為100%。
[0013]一種汽車隔熱罩用鋁合金帶材的制造方法按以下步驟:
1)在730°C的溫度下，對(duì)鋁液添加Al-5T1-0.2B晶粒細(xì)化劑和使用純度≥99.999%的氬氣進(jìn)行精煉后，用低液位式半連續(xù)鑄造法將精煉鋁液靜置0.5小時(shí)后鑄造成規(guī)格為(厚度:560mm)* (寬度:1310mm)* (長度:8000mm)的鋁合金扁鑄錠；
2)扁鑄錠經(jīng)鋸頭、銑面后進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加熱，加熱溫度為500°C，保溫時(shí)間為4小時(shí)，出爐后先將錠還經(jīng)熱粗機(jī)軋成26mm厚的中間還，再通過精軋機(jī)連軋成6.0mm厚的熱軋帶材，為了保證熱軋過程的質(zhì)量和效率，熱粗軋乳液濃度控制在3.0-6.0%，灰分控制在1000ppm以下；熱精軋乳液濃度控制在5.0-9.0%，灰分控制在1500ppm以下，精軋機(jī)終軋溫度控制在320°C ；
3)在冷軋上將6.0mm厚的熱軋帶材進(jìn)行冷粗軋至0.9mm厚帶材，在軋制過程中合理安排每道次的變形量和總加工率，其總加工率為85% ；
4)將0.9mm厚帶材進(jìn)行中間退火，退火溫度為340°C，爐內(nèi)充滿氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體，并將爐內(nèi)氧氣含量控制在SOOppm以，卷材到溫2小時(shí)后取出，冷卻至常溫；
5)將退火后的0.9mm厚帶材進(jìn)行冷精軋至0.5mm厚，加工率為44.4% ；
6)將0.5mm厚帶材在拉彎矯直機(jī)上進(jìn)行拉伸矯直，拉伸率控制在0.7%，使帶材板形平直度≤ 10 I (埃)；
7)將拉矯后的0.5mm厚帶材進(jìn)行成品退火，退火溫度為320°C，卷材到溫4小時(shí)后取出，冷卻至常溫；
8)將成品退火后0.5_厚帶材在縱切機(jī)上進(jìn)行切邊或分條成所需要的規(guī)格，制得本發(fā)明的汽車隔熱罩用鋁合金帶材。
[0014]本實(shí)施例制得的汽車隔熱罩用鋁合金帶材，屈服強(qiáng)度為135MPa，抗拉強(qiáng)度為290MPa，延伸率為23%，耐腐蝕性能好，帶材板形平直度為201。
[0015]實(shí)施例2
鋁合金帶材的成分按質(zhì)量百分比計(jì)為:鐵0.15%、硅0.10%、銅0.12%、錳0.20%、鎂4.5%、鉻0.10%、鋅0.02%、鈦0.015%，其他:0.05%，其余為鋁，各組分質(zhì)量百分比之和為100% ο
[0016]I)在690°C的溫度下，對(duì)鋁液添加Al-5T1-0.2B晶粒細(xì)化劑和使用純度≥99.999%的氬氣進(jìn)行精煉后，用低液位式半連續(xù)鑄造法將精煉鋁液靜置I小時(shí)后鑄造成規(guī)格為(厚度:560mm)* (寬度:1310mm)* (長度:8000mm)的的鋁合金扁鑄錠；
2)扁鑄錠經(jīng)鋸頭、銑面后進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加熱，加熱溫度為450°C，保溫時(shí)間為8小時(shí)，出爐后先將錠坯經(jīng)熱粗機(jī)軋成20mm厚的中間坯，再通過精軋機(jī)連軋成2.0mm厚的熱軋帶材，為了保證熱軋過程的質(zhì)量和效率，熱粗軋乳液濃度控制在3.0-6.0%，灰分控制在1000ppm以下；熱精軋乳液濃度控制在5.0-9.0%，灰分控制在1500ppm以下，精軋機(jī)終軋溫度控制在260°C ；
3)在冷軋上將2.0mm厚的熱軋帶材進(jìn)行冷粗軋至0.625mm厚帶材，在軋制過程中合理安排每道次的變形量和總加工率，其總加工率為68.75% ；
4)將0.625_厚帶材進(jìn)行中間退火，退火溫度為360°C，爐內(nèi)充滿氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體，并將爐內(nèi)氧氣含量控制在SOOppm以下，卷材到溫I小時(shí)后取出，冷卻至常溫；
5)將退火后的0.625mm厚帶材進(jìn)行冷精軋至0.5mm厚，加工率為20% ；
6)將0.5mm厚帶材在拉彎矯直機(jī)上進(jìn)行拉伸矯直，拉伸率控制在0.3%，使帶材板形平直度< 10 I (埃)；
7)將拉矯后的0.5mm厚帶材進(jìn)行成品退火，退火溫度為300°C，卷材到溫I小時(shí)后取
出，冷卻至常溫；
8)將成品退火后0.5mm厚帶材在縱切機(jī)上進(jìn)行切邊或分條成所需要的規(guī)格，制得本發(fā)明的汽車隔熱罩用鋁合金帶材。
[0017]本實(shí)施例制得的汽車隔熱罩用鋁合金帶材，屈服強(qiáng)度為llOMPa，抗拉強(qiáng)度為265MPa，延伸率為22%，耐腐蝕性能好，帶材板形平直度為191。
[0018]實(shí)施例3
鋁合金帶材的成分按質(zhì)量百分比計(jì)為:鐵0.05%、硅0.20%、銅0.15%、錳0.30%、鎂
5.0%、鉻0.01%、鋅0.25%、鈦0.15%，其他:0.05%,其余為鋁，各組分質(zhì)量百分比之和為
100% O
[0019]I)在710°C的溫度下，對(duì)鋁液添加Al-5T1-0.2B晶粒細(xì)化劑和使用純度≥99.999%的氬氣進(jìn)行精煉后，用低液位式半連續(xù)鑄造法將精煉鋁液靜置0.7小時(shí)后鑄造成規(guī)格為(厚度:560mm)* (寬度:1310mm)* (長度:8000mm)的的鋁合金扁鑄錠；
2)扁鑄錠經(jīng)鋸頭、銑面后進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加熱，加熱溫度為520°C，保溫時(shí)間為I小時(shí)，出爐后先將錠還經(jīng)熱粗機(jī)軋成26mm厚的中間還，再通過精軋機(jī)連軋成7.0mm厚的熱軋帶材，為了保證熱軋過程的質(zhì)量和效率，熱粗軋乳液濃度控制在3.0-6.0%，灰分控制在1000ppm以下；熱精軋乳液濃度控制在5.0-9.0%，灰分控制在1500ppm以下，精軋機(jī)終軋溫度控制在340°C ；
3)在冷軋上將7.0mm厚的熱軋帶材進(jìn)行冷粗軋至1.25mm厚帶材，在軋制過程中合理安排每道次的變形量和總加工率，其總加工率約為82.14% ；
4)將1.25_厚帶材進(jìn)行中間退火，退火溫度為360°C，爐內(nèi)充滿氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體，并將爐內(nèi)氧氣含量控制在SOOppm以下，卷材到溫1.5小時(shí)后取出，冷卻至常溫；
5)將退火后的1.25mm厚帶材進(jìn)行冷精軋至0.5mm厚，加工率為60% ；
6)將0.5mm厚帶材在拉彎矯直機(jī)上進(jìn)行拉伸矯直，拉伸率控制在0.5%，使帶材板形平直度≤10 I (埃)；
7)將拉矯后的0.5mm厚帶材進(jìn)行成品退火，退火溫度為380°C，卷材到溫8小時(shí)后取出，冷卻至常溫；
8)將成品退火后0.5_厚帶材在縱切機(jī)上進(jìn)行切邊或分條成所需要的規(guī)格，制得本發(fā)明的汽車隔熱罩用鋁合金帶材。
[0020]本實(shí)施例制得的汽車隔熱罩用鋁合金帶材，屈服強(qiáng)度為145MPa，抗拉強(qiáng)度為300MPa，延伸率為24%，耐腐蝕性能好，帶材板形平直度為201。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車隔熱罩用鋁合金帶材，其特征在于:其成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為:鐵0.05-0.15%、硅 0.05-0.20%、銅 0.01-0.15%、錳 0.20-0.45%、鎂 4.5-5.0%、鉻 0.01-0.10%、鋅0.01-0.25%、鈦0.01-0.05%，余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)。
2.一種制造如權(quán)利要求1所述的汽車隔熱罩用鋁合金帶材的方法，其特征在于:以鋁錠、鋁中間合金錠、鎂錠、錳劑為原料，經(jīng)熔化、鑄造、熱軋、冷軋、退火制得汽車隔熱罩用鋁合金帶材。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車隔熱罩用鋁合金帶材的制造方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)將鋁錠、鋁中間合金錠、鎂錠和錳劑加入到熔煉爐中，在720-760°C的溫度下進(jìn)行熔化、精煉，除渣、攪拌后將形成的鋁液放入靜置爐； 2)在690-730°C的溫度下，往鋁液中添加晶粒細(xì)化劑和氬氣進(jìn)行精煉后，用半連續(xù)鑄造法將靜置0.5^1小時(shí)后的精煉鋁液鑄造成鋁合金扁鑄錠； 3)扁鑄錠經(jīng)鋸頭、銑面后進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加熱，加熱溫度為450-520°C，保溫時(shí)間為1-8小時(shí)，出爐后先將錠坯經(jīng)熱粗機(jī)軋成20-26mm厚的中間坯，再通過精軋機(jī)連軋成2.0-7.0mm厚的熱軋帶材，精軋機(jī)終軋溫度控制在260-340°C ； 4)在冷軋上將步驟3)得到的熱軋帶材進(jìn)行冷粗軋，在軋制過程中每道次的總加工率控制在20-90%之間，制得冷粗軋帶材； 5)將冷粗軋帶材進(jìn)行中間退火，退火溫度為320-360°C，卷材到溫1-2小時(shí)后取出，冷卻至常溫； 6)將中間退火后的帶材進(jìn)行冷精軋，加工率控制在20-60%之間； 7)將經(jīng)步驟6)處理的帶材在拉彎矯直機(jī)上進(jìn)行拉伸矯直，進(jìn)行成品退火，退火溫度為300-380°C，卷材到溫1-8小時(shí)后取出，冷卻至常溫； 8)將經(jīng)步驟7)處理的帶材在縱切機(jī)上進(jìn)行切邊或分條成所需要的規(guī)格，制得汽車隔熱罩用鋁合金帶材。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車隔熱罩用鋁合金帶材的制造方法，其特征是:步驟2)中所述的晶粒細(xì)化劑為Al-5T1-0.2B，氬氣的純度> 99.999% ;所述的采用半連續(xù)鑄造法為低液位式半連續(xù)鑄造法。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車隔熱罩用鋁合金帶材的制造方法，其特征是:在步驟3)中，熱粗機(jī)軋成中間還時(shí)，乳液灰分控制< 1000ppm ;精壓機(jī)連軋時(shí)，乳液灰分控制^ 1500ppm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車隔熱罩用鋁合金帶材的制造方法，其特征是:在步驟5)中，中間退火時(shí)爐內(nèi)充滿氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體，并將爐內(nèi)氧氣含量控制< 800ppm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車隔熱罩用鋁合金帶材的制造方法，其特征是:在步驟7)拉伸矯直過程中，拉伸率控制在0.3-0.7%，使帶材板形平直度< 10埃。
【文檔編號(hào)】C22F1/047GK103740990SQ201410010639
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】吳建新, 黃瑞銀, 邱龍濤, 江鐘宇, 鄭智濱 申請(qǐng)人:中鋁瑞閩鋁板帶有限公司