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一種鋁合金帶材及其制造方法與流程

文檔序號:12645893閱讀:262來源:國知局
一種鋁合金帶材及其制造方法與流程

本發(fā)明涉及一種鋁合金,具體涉及一種鋁合金帶材及其制造方法。



背景技術:

鋁合金是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業(yè)中已大量應用。5系鋁合金的主要合金元素為Mg,隨著Mg含量的增加,鋁合金材料的強度提高,但塑性隨之降低,且加工工藝性能隨之變差,從而使得后續(xù)加工相對困難。因此,5系鋁合金通常將Mg含量控制在5.0%以下。

5182合金是一種具有代表性的5系鋁合金,其組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.2wt%,Mn:0.3wt%,Mg:4.8wt%,余量為Al及不可避免的雜質。5182H32合金的制造方法通常為:按設定成分進行鋁合金熔體處理后,鑄造成合金鑄錠;將鑄錠依次進行均熱、加熱、熱軋,制成6.5mm左右厚度的熱軋卷材;將熱軋卷材冷軋至2.0mm左右后,退火,并冷軋至0.6mm;上述5182H32合金的抗拉強度為317MPa,屈服強度為234MPa,延伸率9%。

現(xiàn)有的鋁合金中Mg含量通常為5%以下,盡管加工相對容易,但在相同延伸率下,抗拉強度和屈服強度相對較低,無法滿足高強度使用需要。因此,亟待開發(fā)一種綜合性能良好的鋁合金材料。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明提供一種鋁合金帶材及其制造方法,利用該制造方法制備的鋁合金帶材抗拉強度和屈服強度高,綜合性能優(yōu)異。

本發(fā)明提供一種鋁合金帶材的制造方法,包括如下步驟:

1)對鑄錠進行均熱處理;

2)對經(jīng)均熱處理的鑄錠進行熱軋;

3)對經(jīng)熱軋的鑄錠進行冷軋和退火;

其中,所述鑄錠的組成為:

Si:≤0.10wt%,F(xiàn)e:≤0.2wt%,Mn:0.18-0.25wt%,Mg:5.0-6.5wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

在本發(fā)明中,用于制造鋁合金帶材的鑄錠的Mg含量設置在5.0%以上,同時Mn含量控制在0.18-0.25wt%,利用該鑄錠制造鋁合金帶材能夠克服鋁合金材料中隨著Mg含量增加而帶來的塑性降低以及加工工藝性能變差等問題,改善了高鎂含量時鋁合金材料的加工性能。

在本發(fā)明中,鋁合金帶材指的是長寬比較大的成卷供應的帶狀鋁合金材料;對鋁合金帶材的寬度和厚度不作嚴格限制,可以為本領域的常規(guī)尺寸。

在本發(fā)明的鑄錠中,所述雜質的總含量≤0.15wt%;此外,所述雜質中每種雜質的含量≤0.05wt%。本發(fā)明對所述雜質的具體成分不作嚴格限制,例如可以為Cu、Cr、Zn等。

在本發(fā)明中,Mg是鋁合金帶材的主要強化元素,其含量范圍為:5.0wt%<Mg≤6.5wt%;進一步為5.2-5.9wt%;更進一步為5.4-5.8wt%;優(yōu)選為5.6-5.7wt%。

在本發(fā)明中,將Mn含量控制在0.18-0.25wt%,能夠克服因Mg含量在5.0wt%以上時帶來的塑性和加工性問題;進一步地,Mn的含量范圍可以為0.20-0.25%。

進一步地,Si的含量范圍可以為0.08-0.1wt%;Fe的含量范圍可以為0.1-0.15wt%。

優(yōu)選地,本發(fā)明的鑄錠的組成為:Si:0.08-0.1wt%,F(xiàn)e:0.1-0.15wt%,Mn:0.20-0.25wt%,Mg:5.4-5.8wt%,余量為Al及不可避免的雜質。該組成范圍有利于使制造的鋁合金帶材綜合性能更加優(yōu)異。

在本發(fā)明中,可以采用常規(guī)方法制造所述鑄錠;例如,可以將工業(yè)純鋁錠熔化后,加入純鎂錠、鋁錳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁硅中間合金,熔融凈化、除氣后進行熔鑄制得。其中,熔鑄的條件可以為:鑄錠尺寸:560mm*1420mm*5200mm;成分按要求成分控制配料;精煉溫度735-750℃;鑄造速度40-50mm/min,水流量200-220m3/h,鑄造溫度665-690℃。特別是,在制造鑄錠時應當控制晶粒度;具體地,可以控制晶粒度≤2級。

在本發(fā)明中,均熱處理用于使鋁合金帶材中的各元素充分溶解、擴散,從而分布均勻;具體地,均熱的條件可以為:均熱溫度440-500℃,均熱時間56-64h。該均熱條件有利于β相均勻析出。在一實施方式中,均熱制度具體可以為:爐氣定溫500℃,料溫470℃時,改定溫480℃,保溫60h。

進一步地,在熱軋之前對鑄錠進行加熱。加熱條件可以為:加熱溫度430-490℃,加熱時間5-7h。具體地,可在下述條件下進行加熱:爐氣定溫500℃,測金屬溫度達到460℃,爐氣改定溫480℃,保溫6h,金屬出爐溫度450-480℃。

在本發(fā)明中,熱軋的條件可以為:開軋溫度450-480℃,終軋溫度>300℃;此外,熱軋成品厚度可以控制在6.0±0.3mm。上述熱軋條件有利于提高上述鋁合金帶材的加工性能。

進一步地,步驟3)包括:對經(jīng)熱軋的鑄錠依次進行第一冷軋、第一退火、第二冷軋、第二退火、第三冷軋。本發(fā)明的制造方法采用兩次退火處理制造鋁合金帶材,從而改善了合金材料在冷狀態(tài)下的加工性能,并減少了裂紋和斷帶的機率。

進一步地,在所述第三冷軋后還包括第三退火(即成品附加熱處理);第三退火可以為低溫退火。第三退火處理使得鋁合金帶材的強度、塑形得到良好匹配,其能改善和穩(wěn)定鋁合金帶材的性能,同時改善鋁合金帶材的抗腐蝕能力,消除了冷軋過程中鋁合金帶材所產(chǎn)生的內(nèi)應力。

具體地,第一冷軋可將經(jīng)上述熱軋形成的熱軋卷材冷軋至3.0mm左右。第一退火可為保溫退火,條件可以為:退火溫度300-360℃,退火時間1.5-2.5h;具體地,第一退火制度可以為:定溫220℃,保持4h,改定溫450℃,金屬溫度310℃,改定溫350℃,金屬330℃保持2h。第一退火有利于改善材料的加工性能。

第二冷軋可將經(jīng)上述第一退火處理形成的冷軋卷材冷軋至0.65-0.80mm。第二退火的條件可以為:退火溫度300-360℃,退火時間1.5-2.5h。第二退火有利于控制成品的性能。

第三冷軋可將經(jīng)上述第二退火處理形成的冷軋卷材冷軋至目標厚度,例如0.5-0.6mm。第三退火的條件可以為:退火溫度120-180℃,退火時間7.5-8.5h。

本發(fā)明還提供一種鋁合金帶材,按照上述任一所述的制造方法制得。

具體地,鋁合金帶材的組成為:Si:≤0.10wt%,F(xiàn)e:≤0.2wt%,Mn:0.18-0.25wt%,Mg:5.0-6.5wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

進一步地,鋁合金帶材中雜質的總含量≤0.15wt%;此外,所述雜質中每種雜質的含量≤0.05wt%。對所述雜質的具體成分不作嚴格限制,例如可以為Cu、Cr、Zn等。

在上述鋁合金帶材中,Mg的含量范圍為:5.0wt%<Mg≤6.5wt%;進一步為5.2-5.9wt%;更進一步為5.4-5.8wt%;優(yōu)選為5.6-5.7wt%。Mn的含量范圍可以為0.20-0.25%;Si的含量范圍可以為0.08-0.1wt%;Fe的含量范圍可以為0.1-0.15wt%。

優(yōu)選地,鋁合金帶材的組成為:Si:0.08-0.1wt%,F(xiàn)e:0.1-0.15wt%,Mn:0.20-0.25wt%,Mg:5.4-5.8wt%,余量為Al及不可避免的雜質。該組成范圍的鋁合金帶材綜合性能更為優(yōu)異。

此外,上述鋁合金帶材的抗拉強度≥360MPa;屈服強度≥280MPa;延伸率≥8%;硬度≥110。

本發(fā)明的實施,至少具有以下優(yōu)勢:

1、本發(fā)明的制造方法將鑄錠中的Mn含量控制在適宜范圍,從而克服了鋁合金材料在Mg含量為5.0wt%以上所帶來的塑性降低以及加工工藝性能變差等問題,改善了高鎂含量時鋁合金材料的加工性能。

2、本發(fā)明的制造方法在特定的終軋溫度下制造鋁合金帶材,從而使制得的鋁合金帶材的加工性能得到明顯提高和改善。

3、本發(fā)明的制造方法采用兩次退火處理制造鋁合金帶材,使鋁合金帶材在冷狀態(tài)下的加工性能得到改善,塑性成形性能滿足冷加工過程需要,裂紋和斷帶的機率顯著減少。

4、本發(fā)明的制造方法進一步采用成品附加熱處理,從而使鋁合金帶材的綜合性能強度、塑形得到優(yōu)化,同時消除了冷軋帶材的內(nèi)應力,改善了鋁合金帶材的抗腐蝕性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1制備的鋁合金帶材的金相圖;

圖2為本發(fā)明對照例1制備的鋁合金帶材的金相圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明的實施例,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

本實施例的鋁合金帶材的制造方法,步驟為:

1、制造鑄錠

按照設定成分,將工業(yè)純鋁錠熔化后,加入純鎂錠、鋁錳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁硅中間合金,熔融凈化、除氣后進行熔鑄,制得560mm*1420mm*5200mm規(guī)格的鑄錠;其中,鑄錠的組成為:Si:0.02wt%,F(xiàn)e:0.2wt%,Mn:0.25wt%,Mg:5.2wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

制造鑄錠時,工藝控制條件為:精煉溫度740℃;鑄造速度45mm/min,水流量210m3/h,鑄造溫度680℃;此外,在制造鑄錠時控制晶粒度≤2級,可參照GB/T 3246.2-2012變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法中第2部分的低倍組織檢驗方法進行控制。

2、均熱

對上述鑄錠進行均熱;均熱制度為:爐氣定溫500℃,料溫470℃時,改定溫480℃,保溫60h。

均熱后將鑄錠鋸切為尺寸560mm*1420mm*4900mm;隨后進行銑面,銑面方式:QX56:530mm*1420mm*4900mm,其中大面上、下各銑15mm,側面3個小面分別銑10mm,使表面無冷隔、夾雜等缺陷。

3、熱扎

對上述銑面后的鑄錠進行加熱,加熱條件為:爐氣定溫500℃,測定金屬溫度達到460℃,爐氣改定溫480℃,保溫6h,金屬出爐溫度為450-480℃。

隨后,將鑄錠熱軋制成厚度為6.0±0.3mm的熱軋卷材;熱扎條件為:熱粗軋開軋溫度460℃,終軋溫度>300℃。

4、第一冷軋、第一退火

對熱扎后的熱軋卷材進行第一冷軋,制得厚度為3.0mm左右的冷軋卷材;第一冷軋條件:開坯道次;6.0-4.8-3.8-3.0;帶套筒卷取。

隨后,對上述冷軋卷材進行第一退火;第一退火條件:定溫450℃,金屬溫度310℃,改定溫350℃,金屬330℃保持2h。

5、第二冷軋、第二退火

對上述第一退火后的冷軋卷材進行第二冷軋,第二冷軋條件:3.0-2.1-1.52;隨后,重卷機切邊,1.52±0.030*1380±2;帶套筒卷取;切邊時檢面;再次冷軋,冷軋條件:1.52-1.05-0.76±0.01。

對經(jīng)上述冷軋形成的冷軋卷材進行第二退火;第二退火條件:金屬溫度330℃時保持2h。

6、第三冷軋、第三退火

對上述第二退火后的冷軋卷材進行第三冷軋,第三冷軋條件:0.76-0.5±0.01,軋輥粗糙度Ra0.3(0.27-0.32);隨后,切邊至寬度1310±1mm。

對經(jīng)上述處理的冷軋卷材進行第三退火,制得鋁合金帶材;第三退火條件:150℃退火8h。

通過上述方法制造的鋁合金帶材的組成為:Si:0.02wt%,F(xiàn)e:0.2wt%,Mn:0.25wt%,Mg:5.2wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

圖1為上述制備的鋁合金帶材的金相圖。金相圖結果表明:其晶粒沿縱向呈橢圓形(即晶粒呈橢圓形,沿縱向被拉長),無明顯的縱向高變形纖維組織,具有該結構的鋁合金帶材在保持高強度的條件下具有較好的塑形。

此外,采用GB/T 228-2010(金屬材料拉伸試驗室溫試驗方法)方法對鋁合金帶材的抗拉強度(Rm)、屈服強度(Rp0.2)和延伸率(A50)進行檢測;采用GB/T 4340.1-2009對鋁合金帶材的硬度(HV0.5)進行檢測,結果見表1。

實施例2

本實施例的鋁合金帶材的制造方法,步驟為:

1、制造鑄錠

按照設定成分,將工業(yè)純鋁錠熔化后,加入純鎂錠、鋁錳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁硅中間合金,熔融凈化、除氣后進行熔鑄,制得560mm*1420mm*5200mm規(guī)格的鑄錠;其中,鑄錠的組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.15wt%,Mn:0.23wt%,Mg:5.3wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

制造鑄錠時,工藝控制條件為:精煉溫度735℃;鑄造速度40mm/min,水流量200m3/h,鑄造溫度665℃;此外,在制造鑄錠時控制晶粒度≤2級,可參照GB/T 3246.2-2012變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法中第2部分的低倍組織檢驗方法進行控制。

2、均熱

對上述鑄錠進行均熱;均熱制度為:爐氣定溫500℃,料溫470℃時,改定溫480℃,保溫60h。

均熱后將鑄錠鋸切為尺寸560mm*1420mm*4900mm;隨后進行銑面,銑面方式:QX56:530mm*1420mm*4900mm,其中大面上、下各銑15mm,側面3個小面分別銑10mm,使表面無冷隔、夾雜等缺陷。

3、熱扎

對上述銑面后的鑄錠進行加熱,加熱條件為:爐氣定溫500℃,測定金屬溫度達到460℃,爐氣改定溫480℃,保溫6h,金屬出爐溫度為450-480℃。

隨后,將鑄錠熱軋制成厚度為6.0±0.3mm的熱軋卷材;熱扎條件為:熱粗軋開軋溫度480℃,終軋溫度>300℃。

4、第一冷軋、第一退火

對熱扎后的熱軋卷材進行第一冷軋,制得厚度為3.0mm左右的冷軋卷材;第一冷軋條件:開坯道次;6.0-4.8-3.8-3.0;帶套筒卷取。

隨后,對上述冷軋卷材進行第一退火;第一退火條件:定溫450℃,金屬溫度310℃,改定溫350℃,金屬320℃保持2.5h。

5、第二冷軋、第二退火

對上述第一退火后的冷軋卷材進行第二冷軋,第二冷軋條件:3.0-2.1-1.52;隨后,重卷機切邊,1.52±0.030*1380±2;帶套筒卷?。磺羞厱r檢面;再次冷軋,冷軋條件:1.52-1.05-0.76±0.01。

對經(jīng)上述冷軋形成的冷軋卷材進行第二退火;第二退火條件:金屬溫度320℃時保持2.5h。

6、第三冷軋、第三退火

對上述第二退火后的冷軋卷材進行第三冷軋,第三冷軋條件:0.76-0.5±0.01,軋輥粗糙度Ra0.3(0.27-0.32);隨后,切邊至寬度1310±1mm。

對經(jīng)上述處理的冷軋卷材進行第三退火,制得鋁合金帶材;第三退火條件:180℃退火7.5h。

通過上述方法制造的鋁合金帶材的組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.15wt%,Mn:0.23wt%,Mg:5.3wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

對鋁合金帶材的內(nèi)部結構進行觀察,結果表明:該鋁合金帶材具有與實施例1的鋁合金帶材相似的金相圖。

此外,鋁合金帶材的性能檢測結果見表1。

實施例3

本實施例的鋁合金帶材的制造方法,步驟為:

1、制造鑄錠

按照設定成分,將工業(yè)純鋁錠熔化后,加入純鎂錠、鋁錳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁硅中間合金,熔融凈化、除氣后進行熔鑄,制得560mm*1420mm*5200mm規(guī)格的鑄錠;其中,鑄錠的組成為:Si:0.08wt%,F(xiàn)e:0.1wt%,Mn:0.18wt%,Mg:5.4wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

制造鑄錠時,工藝控制條件為:精煉溫度750℃;鑄造速度50mm/min,水流量220m3/h,鑄造溫度690℃;此外,在制造鑄錠時控制晶粒度≤2級,可參照GB/T 3246.2-2012變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法中第2部分的低倍組織檢驗方法進行控制。

2、均熱

對上述鑄錠進行均熱;均熱制度為:爐氣定溫500℃,料溫470℃時,改定溫480℃,保溫60h。

均熱后將鑄錠鋸切為尺寸560mm*1420mm*4900mm;隨后進行銑面,銑面方式:QX56:530mm*1420mm*4900mm,其中大面上、下各銑15mm,側面3個小面分別銑10mm,使表面無冷隔、夾雜等缺陷。

3、熱扎

對上述銑面后的鑄錠進行加熱,加熱條件為:爐氣定溫500℃,測定金屬溫度達到460℃,爐氣改定溫480℃,保溫6h,金屬出爐溫度為450-480℃。

隨后,將鑄錠熱軋制成厚度為6.0±0.3mm的熱軋卷材;熱扎條件為:熱粗軋開軋溫度460℃,終軋溫度>300℃。

4、第一冷軋、第一退火

對熱扎后的熱軋卷材進行第一冷軋,制得厚度為3.0mm左右的冷軋卷材;第一冷軋條件:開坯道次;6.0-4.8-3.8-3.0;帶套筒卷取。

隨后,對上述冷軋卷材進行第一退火;第一退火條件:定溫450℃,金屬溫度310℃,改定溫380℃,金屬360℃保持1.5h。

5、第二冷軋、第二退火

對上述第一退火后的冷軋卷材進行第二冷軋,第二冷軋條件:3.0-2.1-1.52;隨后,重卷機切邊,1.52±0.030*1380±2;帶套筒卷?。磺羞厱r檢面;再次冷軋,冷軋條件:1.52-1.05-0.76±0.01。

對經(jīng)上述冷軋形成的冷軋卷材進行第二退火;第二退火條件:金屬溫度360℃時保持1.5h。

6、第三冷軋、第三退火

對上述第二退火后的冷軋卷材進行第三冷軋,第三冷軋條件:0.76-0.5±0.01,軋輥粗糙度Ra0.3(0.27-0.32);隨后,切邊至寬度1310±1mm。

對經(jīng)上述處理的冷軋卷材進行第三退火,制得鋁合金帶材;第三退火條件:165℃退火8h。

通過上述方法制造的鋁合金帶材的組成為:Si:0.08wt%,F(xiàn)e:0.1wt%,Mn:0.18wt%,Mg:5.4wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

對鋁合金帶材的內(nèi)部結構進行觀察,結果表明:該鋁合金帶材具有與實施例1的鋁合金帶材相似的金相圖。

此外,鋁合金帶材的性能檢測結果見表1。

實施例4

本實施例的鋁合金帶材的制造方法,步驟為:

1、制造鑄錠

按照設定成分,將工業(yè)純鋁錠熔化后,加入純鎂錠、鋁錳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁硅中間合金,熔融凈化、除氣后進行熔鑄,制得560*1420規(guī)格的鑄錠;其中,鑄錠的組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.15wt%,Mn:0.2 5wt%,Mg:5.5wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

制造鑄錠時,工藝控制條件為:精煉溫度745℃;鑄造速度40mm/min,水流量215m3/h,鑄造溫度670℃;此外,在制造鑄錠時控制晶粒度≤2級,可參照GB/T 3246.2-2012變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法中第2部分的低倍組織檢驗方法進行控制。

2、均熱

對上述鑄錠進行均熱;均熱制度為:爐氣定溫500℃,料溫470℃時,改定溫480℃,保溫60h。

均熱后將鑄錠鋸切為尺寸560mm*1420mm*4900mm;隨后進行銑面,銑面方式:QX56:530mm*1420mm*4900mm,其中大面上、下各銑15mm,側面3個小面分別銑10mm,使表面無冷隔、夾雜等缺陷。

3、熱扎

對上述銑面后的鑄錠進行加熱,加熱條件為:爐氣定溫500℃,測定金屬溫度達到460℃,爐氣改定溫480℃,保溫6h,金屬出爐溫度為450-480℃。

隨后,將鑄錠熱軋制成厚度為6.0±0.3mm的熱軋卷材;熱扎條件為:熱粗軋開軋溫度470℃,終軋溫度>300℃。

4、第一冷軋、第一退火

對熱扎后的熱軋卷材進行第一冷軋,制得厚度為3.0mm左右的冷軋卷材;第一冷軋條件:開坯道次;6.0-4.8-3.8-3.0;帶套筒卷取。

隨后,對上述冷軋卷材進行第一退火;第一退火條件:定溫450℃,金屬溫度310℃,改定溫340℃,金屬320℃保持2h。

5、第二冷軋、第二退火

對上述第一退火后的冷軋卷材進行第二冷軋,第二冷軋條件:3.0-2.1-1.52;隨后,重卷機切邊,1.52±0.030*1380±2;帶套筒卷??;切邊時檢面;再次冷軋,冷軋條件:1.52-1.05-0.76±0.01。

對經(jīng)上述冷軋形成的冷軋卷材進行第二退火;第二退火條件:金屬溫度320℃時保持2h。

6、第三冷軋、第三退火

對上述第二退火后的冷軋卷材進行第三冷軋,第三冷軋條件:0.76-0.5±0.01,軋輥粗糙度Ra0.3(0.27-0.32);隨后,切邊至寬度1310±1mm。

對經(jīng)上述處理的冷軋卷材進行第三退火,制得鋁合金帶材;第三退火條件:120℃退火8.5h。

通過上述方法制造的鋁合金帶材的組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.15wt%,Mn:0.2 5wt%,Mg:5.5wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

對鋁合金帶材的內(nèi)部結構進行觀察,結果表明:該鋁合金帶材具有與實施例1的鋁合金帶材相似的金相圖。

此外,鋁合金帶材的性能檢測結果見表1。

實施例5

本實施例的鋁合金帶材的制造方法,步驟為:

1、制造鑄錠

按照設定成分,將工業(yè)純鋁錠熔化后,加入純鎂錠、鋁錳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁硅中間合金,熔融凈化、除氣后進行熔鑄,制得560*1420規(guī)格的鑄錠;其中,鑄錠的組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.15wt%,Mn:0.2wt%,Mg:5.6wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

制造鑄錠時,工藝控制條件為:精煉溫度740℃;鑄造速度45mm/min,水流量210m3/h,鑄造溫度680℃;此外,在制造鑄錠時控制晶粒度≤2級,可參照GB/T 3246.2-2012變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法中第2部分的低倍組織檢驗方法進行控制。

2、均熱

對上述鑄錠進行均熱;均熱制度為:爐氣定溫500℃,料溫470℃時,改定溫480℃,保溫60h。

均熱后將鑄錠鋸切為尺寸560mm*1420mm*4900mm;隨后進行銑面,銑面方式:QX56:530mm*1420mm*4900mm,其中大面上、下各銑15mm,側面3個小面分別銑10mm,使表面無冷隔、夾雜等缺陷。

3、熱扎

對上述銑面后的鑄錠進行加熱,加熱條件為:爐氣定溫500℃,測定金屬溫度達到460℃,爐氣改定溫480℃,保溫6h,金屬出爐溫度為450-480℃。

隨后,將鑄錠熱軋制成厚度為6.0±0.3mm的熱軋卷材;熱扎條件為:熱粗軋開軋溫度465℃,終軋溫度>300℃。

4、第一冷軋、第一退火

對熱扎后的熱軋卷材進行第一冷軋,制得厚度為3.0mm左右的冷軋卷材;第一冷軋條件:開坯道次;6.0-4.8-3.8-3.0;帶套筒卷取。

隨后,對上述冷軋卷材進行第一退火;第一退火條件:定溫450,金屬溫度310℃,改定溫350℃,金屬330℃保持2h。

5、第二冷軋、第二退火

對上述第一退火后的冷軋卷材進行第二冷軋,第二冷軋條件:3.0-2.1-1.52;隨后,重卷機切邊,1.52±0.030*1380±2;帶套筒卷??;切邊時檢面;再次冷軋,冷軋條件:1.52-1.05-0.76±0.01。

對經(jīng)上述冷軋形成的冷軋卷材進行第二退火;第二退火條件:金屬溫度330℃時保持2h。

6、第三冷軋、第三退火

對上述第二退火后的冷軋卷材進行第三冷軋,第三冷軋條件:0.76-0.5±0.01,軋輥粗糙度Ra0.3(0.27-0.32);隨后,切邊至寬度1310±1mm。

對經(jīng)上述處理的冷軋卷材進行第三退火,制得鋁合金帶材;第三退火條件:150℃退火8h。

通過上述方法制造的鋁合金帶材的組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.15wt%,Mn:0.2wt%,Mg:5.6wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

對鋁合金帶材的內(nèi)部結構進行觀察,結果表明:該鋁合金帶材具有與實施例1的鋁合金帶材相似的金相圖。

此外,鋁合金帶材的性能檢測結果見表1。

實施例6

本實施例的鋁合金帶材的制造方法,步驟為:

1、制造鑄錠

按照設定成分,將工業(yè)純鋁錠熔化后,加入純鎂錠、鋁錳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁硅中間合金,熔融凈化、除氣后進行熔鑄,制得560*1420規(guī)格的鑄錠;其中,鑄錠的組成為:Si:0.08wt%,F(xiàn)e:0.1wt%,Mn:0.23wt%,Mg:5.7wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

制造鑄錠時,工藝控制條件為:精煉溫度740℃;鑄造速度40mm/min,水流量200m3/h,鑄造溫度675℃;此外,在制造鑄錠時控制晶粒度≤2級,可參照GB/T 3246.2-2012變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法中第2部分的低倍組織檢驗方法進行控制。

2、均熱

對上述鑄錠進行均熱;均熱制度為:爐氣定溫500℃,料溫470℃時,改定溫480℃,保溫60h。

均熱后將鑄錠鋸切為尺寸560mm*1420mm*4900mm;隨后進行銑面,銑面方式:QX56:530mm*1420mm*4900mm,其中大面上、下各銑15mm,側面3個小面分別銑10mm,使表面無冷隔、夾雜等缺陷。

3、熱扎

對上述銑面后的鑄錠進行加熱,加熱條件為:爐氣定溫500℃,測定金屬溫度達到460℃,爐氣改定溫480℃,保溫6h,金屬出爐溫度為450-480℃。

隨后,將鑄錠熱軋制成厚度為6.0±0.3mm的熱軋卷材;熱扎條件為:熱粗軋開軋溫度470℃,終軋溫度>300℃。

4、第一冷軋、第一退火

對熱扎后的熱軋卷材進行第一冷軋,制得厚度為3.0mm左右的冷軋卷材;第一冷軋條件:開坯道次;6.0-4.8-3.8-3.0;帶套筒卷取。

隨后,對上述冷軋卷材進行第一退火;第一退火條件:定溫450℃,金屬溫度310℃,改定溫350℃,金屬320℃保持2.5h。

5、第二冷軋、第二退火

對上述第一退火后的冷軋卷材進行第二冷軋,第二冷軋條件:3.0-2.1-1.52;隨后,重卷機切邊,1.52±0.030*1380±2;帶套筒卷?。磺羞厱r檢面;再次冷軋,冷軋條件:1.52-1.05-0.76±0.01。

對經(jīng)上述冷軋形成的冷軋卷材進行第二退火;第二退火條件:金屬溫度320℃時保持2.5h。

6、第三冷軋、第三退火

對上述第二退火后的冷軋卷材進行第三冷軋,第三冷軋條件:0.76-0.5±0.01,軋輥粗糙度Ra0.3(0.27-0.32);隨后,切邊至寬度1310±1mm。

對經(jīng)上述處理的冷軋卷材進行第三退火,制得鋁合金帶材;第三退火條件:180℃退火7.5h。

通過上述方法制造的鋁合金帶材的組成為:Si:0.08wt%,F(xiàn)e:0.1wt%,Mn:0.23wt%,Mg:5.7wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

對鋁合金帶材的內(nèi)部結構進行觀察,結果表明:該鋁合金帶材具有與實施例1的鋁合金帶材相似的金相圖。

此外,鋁合金帶材的性能檢測結果見表1。

實施例7

本實施例的鋁合金帶材的制造方法,步驟為:

1、制造鑄錠

按照設定成分,將工業(yè)純鋁錠熔化后,加入純鎂錠、鋁錳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁硅中間合金,熔融凈化、除氣后進行熔鑄,制得560*1420規(guī)格的鑄錠;其中,鑄錠的組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.2wt%,Mn:0.18wt%,Mg:5.8wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

制造鑄錠時,工藝控制條件為:精煉溫度740℃;鑄造速度45mm/min,水流量210m3/h,鑄造溫度680℃;此外,在制造鑄錠時控制晶粒度≤2級,可參照GB/T 3246.2-2012變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法中第2部分的低倍組織檢驗方法進行控制。

2、均熱

對上述鑄錠進行均熱;均熱制度為:爐氣定溫500℃,料溫470℃時,改定溫480℃,保溫60h。

均熱后將鑄錠鋸切為尺寸560mm*1420mm*4900mm;隨后進行銑面,銑面方式:QX56:530mm*1420mm*4900mm,其中大面上、下各銑15mm,側面3個小面分別銑10mm,使表面無冷隔、夾雜等缺陷。

3、熱扎

對上述銑面后的鑄錠進行加熱,加熱條件為:爐氣定溫500℃,測定金屬溫度達到460℃,爐氣改定溫480℃,保溫6h,金屬出爐溫度為450-480℃。

隨后,將鑄錠熱軋制成厚度為6.0±0.3mm的熱軋卷材;熱扎條件為:熱粗軋開軋溫度460℃,終軋溫度>300℃。

4、第一冷軋、第一退火

對熱扎后的熱軋卷材進行第一冷軋,制得厚度為3.0mm左右的冷軋卷材;第一冷軋條件:開坯道次;6.0-4.8-3.8-3.0;帶套筒卷取。

隨后,對上述冷軋卷材進行第一退火;第一退火條件:定溫450,金屬溫度310℃,改定溫350℃,金屬330℃保持2h。

5、第二冷軋、第二退火

對上述第一退火后的冷軋卷材進行第二冷軋,第二冷軋條件:3.0-2.1-1.52;隨后,重卷機切邊,1.52±0.030*1380±2;帶套筒卷??;切邊時檢面;再次冷軋,冷軋條件:1.52-1.05-0.76±0.01。

對經(jīng)上述冷軋形成的冷軋卷材進行第二退火;第二退火條件:金屬溫度330℃時保持2h。

6、第三冷軋、第三退火

對上述第二退火后的冷軋卷材進行第三冷軋,第三冷軋條件:0.76-0.5±0.01,軋輥粗糙度Ra0.3(0.27-0.32);隨后,切邊至寬度1310±1mm。

對經(jīng)上述處理的冷軋卷材進行第三退火,制得鋁合金帶材;第三退火條件:150℃退火8h。

通過上述方法制造的鋁合金帶材的組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.2wt%,Mn:0.18wt%,Mg:5.8wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

對鋁合金帶材的內(nèi)部結構進行觀察,結果表明:該鋁合金帶材具有與實施例1的鋁合金帶材相似的金相圖。

此外,鋁合金帶材的性能檢測結果見表1。

實施例8

本實施例的鋁合金帶材的制造方法,步驟為:

1、制造鑄錠

按照設定成分,將工業(yè)純鋁錠熔化后,加入純鎂錠、鋁錳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁硅中間合金,熔融凈化、除氣后進行熔鑄,制得560*1420規(guī)格的鑄錠;其中,鑄錠的組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.2wt%,Mn:0.25wt%,Mg:5.9wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

制造鑄錠時,工藝控制條件為:精煉溫度750℃;鑄造速度50mm/min,水流量220m3/h,鑄造溫度690℃;此外,在制造鑄錠時控制晶粒度≤2級,可參照GB/T 3246.2-2012變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法中第2部分的低倍組織檢驗方法進行控制。

2、均熱

對上述鑄錠進行均熱;均熱制度為:爐氣定溫500℃,料溫470℃時,改定溫480℃,保溫60h。

均熱后將鑄錠鋸切為尺寸560mm*1420mm*4900mm;隨后進行銑面,銑面方式:QX56:530mm*1420mm*4900mm,其中大面上、下各銑15mm,側面3個小面分別銑10mm,使表面無冷隔、夾雜等缺陷。

3、熱扎

對上述銑面后的鑄錠進行加熱,加熱條件為:爐氣定溫500℃,測定金屬溫度達到460℃,爐氣改定溫480℃,保溫6h,金屬出爐溫度為450-480℃。

隨后,將鑄錠熱軋制成厚度為6.0±0.3mm的熱軋卷材;熱扎條件為:熱粗軋開軋溫度460℃,終軋溫度>300℃。

4、第一冷軋、第一退火

對熱扎后的熱軋卷材進行第一冷軋,制得厚度為3.0mm左右的冷軋卷材;第一冷軋條件:開坯道次;6.0-4.8-3.8-3.0;帶套筒卷取。

隨后,對上述冷軋卷材進行第一退火;第一退火條件:定溫450℃,金屬溫度310℃,改定溫380℃,金屬360℃保持1.5h。

5、第二冷軋、第二退火

對上述第一退火后的冷軋卷材進行第二冷軋,第二冷軋條件:3.0-2.1-1.52;隨后,重卷機切邊,1.52±0.030*1380±2;帶套筒卷??;切邊時檢面;再次冷軋,冷軋條件:1.52-1.05-0.76±0.01。

對經(jīng)上述冷軋形成的冷軋卷材進行第二退火;第二退火條件:金屬溫度360℃時保持1.5h。

6、第三冷軋、第三退火

對上述第二退火后的冷軋卷材進行第三冷軋,第三冷軋條件:0.76-0.5±0.01,軋輥粗糙度Ra0.3(0.27-0.32);隨后,切邊至寬度1310±1mm。

對經(jīng)上述處理的冷軋卷材進行第三退火,制得鋁合金帶材;第三退火條件:165℃退火8h。

通過上述方法制造的鋁合金帶材的組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.2wt%,Mn:0.25wt%,Mg:5.9wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

對鋁合金帶材的內(nèi)部結構進行觀察,結果表明:該鋁合金帶材具有與實施例1的鋁合金帶材相似的金相圖。

此外,鋁合金帶材的性能檢測結果見表1。

實施例9

本實施例的鋁合金帶材的制造方法,步驟為:

1、制造鑄錠

按照設定成分,將工業(yè)純鋁錠熔化后,加入純鎂錠、鋁錳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁硅中間合金,熔融凈化、除氣后進行熔鑄,制得560mm*1420mm*5200mm規(guī)格的鑄錠;其中,鑄錠的組成為:Si:0.02wt%,F(xiàn)e:0.2wt%,Mn:0.25wt%,Mg:5.2wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

制造鑄錠時,工藝控制條件為:精煉溫度740℃;鑄造速度45mm/min,水流量210m3/h,鑄造溫度680℃;此外,在制造鑄錠時控制晶粒度≤2級,可參照GB/T 3246.2-2012變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法中第2部分的低倍組織檢驗方法進行控制。

2、均熱

對上述鑄錠進行均熱;均熱制度為:爐氣定溫500℃,料溫470℃時,改定溫480℃,保溫60h。

均熱后將鑄錠鋸切為尺寸560mm*1420mm*4900mm;隨后進行銑面,銑面方式:QX56:530mm*1420mm*4900mm,其中大面上、下各銑15mm,側面3個小面分別銑10mm,使表面無冷隔、夾雜等缺陷。

3、熱扎

對上述銑面后的鑄錠進行加熱,加熱條件為:爐氣定溫500℃,測定金屬溫度達到460℃,爐氣改定溫480℃,保溫6h,金屬出爐溫度為450-480℃。

隨后,將鑄錠熱軋制成厚度為6.0±0.3mm的熱軋卷材;熱扎條件為:熱粗軋開軋溫度460℃,終軋溫度>300℃。

4、第一冷軋、第一退火

對熱扎后的熱軋卷材進行第一冷軋,制得厚度為3.0mm左右的冷軋卷材;第一冷軋條件:開坯道次;6.0-4.8-3.8-3.0;帶套筒卷取。

隨后,對上述冷軋卷材進行第一退火;第一退火條件:定溫450℃,金屬溫度310℃,改定溫350℃,金屬330℃保持2h。

5、第二冷軋、第二退火

對上述第一退火后的冷軋卷材進行第二冷軋,第二冷軋條件:3.0-2.1-1.52;隨后,重卷機切邊,1.52±0.030*1380±2;帶套筒卷取;切邊時檢面;再次冷軋,冷軋條件:1.52-1.05-0.76±0.01。

對經(jīng)上述冷軋形成的冷軋卷材進行第二退火;第二退火條件:金屬溫度330℃時保持2h。

6、第三冷軋、第三退火

對上述第二退火后的冷軋卷材進行第三冷軋,第三冷軋條件:0.76-0.5±0.01,軋輥粗糙度Ra0.3(0.27-0.32);隨后,切邊至寬度1310±1mm。

對經(jīng)上述處理的冷軋卷材進行第三退火,制得鋁合金帶材;第三退火條件:150℃退火8h。

采用ICP OES對鋁合金帶材的化學成分進行分析,其化學組成為:Si:0.02wt%,F(xiàn)e:0.2wt%,Mn:0.25wt%,Mg:6.17wt%,Cu:0.02wt%,Cr:0.02wt%,Zn:0.04wt%,Ti:0.03wt%,余量為Al及其它不可避免的雜質。

對鋁合金帶材的內(nèi)部結構進行觀察,結果表明:該鋁合金帶材具有與實施例1的鋁合金帶材相似的金相圖。

此外,鋁合金帶材的性能檢測結果見表1。

對照例1

本對照例以常規(guī)方法制造的5182合金作為對照,其組成為:Si:0.10wt%,F(xiàn)e:0.2wt%,Mn:0.3wt%,Mg:4.8wt%,余量為Al及不可避免的雜質。

圖2為5182合金的金相圖。金相圖結果表明:其晶粒呈長條狀,具有明顯的縱向變形纖維狀組織,高變形量的形變強化。

此外,本對照例的鋁合金帶材的性能檢測結果見表1。

對照例2

本對照例的鋁合金帶材的制造方法,除鑄錠中的Mn含量為0.3wt%,Mg含量為5.0wt%,其余與實施例1相同。制造的鋁合金帶材的性能檢測結果見表1。

表1各鋁合金帶材的性能檢測結果

最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。

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