用鑄軋坯料生產5xxx系列鋁板加工工藝中的熱處理方法

2023-09-27 05:39:10 2

專利名稱：用鑄軋坯料生產5xxx系列鋁板加工工藝中的熱處理方法
技術領域：
本發明屬熱處理技術領域。更具體地說涉及一種用鑄軋坯料生產5XXX系列合金鋁板加工工藝的熱處理方法。
背景技術：
5XXX系列合金屬於鋁鎂系合金，該合金具有較高的強度，優良的耐蝕性、可焊接性和良好的塑性性能。在鋁板加工業中，隨著合金元素含量的增加，鋁板的強度增加，變形抗力增大，加工難度大。5XXX系列合金鋁板的生產技術主要是熱軋法，熱軋坯料是將鋁液鑄成大扁錠，鑄錠尺寸一般厚600mm，寬2200mm，長4000～8000mm，經過大型銑床銑面，去除大扁錠表面的氧化物和雜質，然後進行加溫，在超過「再結晶」溫度的條件下進行軋制。由於熱軋錠的體積較大，在隨後的大變形量塑性變形過程中，內部組織經歷了多次回復、再結晶，使坯料在內部組織的均勻化、晶粒的尺寸與形狀、點缺陷與線缺陷濃度變化等方面，均獲得極大的改善，因此熱軋技術具有變形量大、坯料組織細密，產品質量好的優勢，但熱軋生產線投資額大、建設周期長，生產成本高，能耗和汙染大。
連鑄連軋工藝，是讓鋁液通過一套裝置引導到兩個軋輥之間形成的「輥縫」中，通過兩個軋輥的強行冷卻結晶和變形後，得到鑄軋卷。在連鑄連軋過程中，鋁液在兩個軋輥之間的較窄輥縫中受到兩軋輥的急劇冷卻而結晶，凝固後的坯料同時受到兩軋輥一定程度的軋制變形，所得到的鑄軋板的內部組織屬於半鑄態結構、晶體的方向性較強。鑄軋法生產高合金板有其自身的技術難點，鑄軋合金板坯在內部組織、表面偏析和板形質量方面都與熱軋板坯有先天的不足。
而採用鑄軋坯料生產5XXX系列合金鋁板因為坯料強度高、塑性差致使加工難度大，至今還沒有公開報導。

發明內容
本發明的目的在於克服了現有技術的不足，提供一種可以用於鑄軋坯料生產5XXX系列鋁板工藝中的熱處理技術，從而改善5XXX系列合金鋁板坯料組織形態，提高5XXX系列合金鋁板綜合質量，且工藝簡單、能耗和加工成本低，汙染少，效率高。
本發明的技術方案，包括中間退火和成品退火，其步驟具體如下1、中間退火採用冷軋設備對5.5-7.5mm的鑄軋坯料進行三次軋制，軋制後的坯料厚度為2.0--3.5mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至350-500℃，保溫8-15小時，冷卻至200-260℃時出爐風冷；2、成品退火採用冷軋設備對已中間退火處理後的冷軋坯料進行軋制加工，軋制後的坯料厚度為0.2--0.9mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至150-200℃，保溫3-6小時，再將爐溫升至200-300℃，保溫5-8小時，冷卻至140-180℃時直接出爐風冷。
本發明的有益效果是中間退火是指對經過冷軋大變形後的板坯進行的部分再結晶退火工藝，在中間退火時除發生再結晶以外，還可能存在相變反應，這種相變反應無疑將影響坯料的內在組織和性能。因此，中間退火工藝的制定不僅要考慮再結晶過程，還要考慮退火溫度範圍內的相變。以消除坯料的加工硬化和內應力，使坯料塑性得以充分恢復。成品退火的目的是為了使最終的合金板材組織完全再結晶，使合金板材得到具有滿足用戶要求的內部組織和機械性能。
具體實施例方式
實施例1用鑄軋坯料生產5005合金鋁板加工工藝中的熱處理方法1、中間退火採用冷軋設備對5.5mm的5005合金鑄軋坯料進行三次軋制，軋制後的坯料厚度為2.0mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至350℃，保溫8小時，冷卻至200℃時出爐風冷。
2、成品退火採用冷軋設備對已中間退火處理後的冷軋坯料進行軋制加工，軋制後的坯料厚度為0.2mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至150℃，保溫3小時，再將爐溫升至200℃，保溫5小時，冷卻至140℃時直接出爐風冷。
經上述熱處理後的0.2mm 5005合金鋁板的抗拉強度為315MPa，屈服強度為285MPa，伸長率為10％。
實施例2用鑄軋坯料生產5754合金鋁板加工工藝中的熱處理方法1、中間退火採用冷軋設備對7.5mm的5754合金鑄軋坯料進行三次軋制，軋制後的坯料厚度為3.5mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至500℃，保溫15小時，冷卻至260℃時出爐風冷。
2、成品退火採用冷軋設備對已中間退火處理後的冷軋坯料進行軋制加工，軋制後的坯料厚度為0.9mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至200℃，保溫6小時，再將爐溫升至300℃，保溫8小時，冷卻至180℃時直接出爐風冷。
經上述熱處理後的0.9mm 5754合金鋁板的抗拉強度為355MPa，屈服強度為325MPa，伸長率為15％。
實施例3用鑄軋坯料生產5086合金鋁板加工工藝中的熱處理方法1、中間退火採用冷軋設備對7.0mm的5086合金鑄軋坯料進行三次軋制，軋制後的坯料厚度為3.0mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至440℃，保溫12小時，冷卻至240℃時出爐風冷。
2、成品退火採用冷軋設備對已中間退火處理後的冷軋坯料進行軋制加工，軋制後的坯料厚度為0.7mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至190℃，保溫5小時，再將爐溫升至270℃，保溫7小時，冷卻至170℃時直接出爐風冷。
經上述熱處理後的0.7mm 5086合金鋁板的抗拉強度為325MPa，屈服強度為300MPa，伸長率為11％。
實施例4用鑄軋坯料生產5456合金鋁板加工工藝中的熱處理方法1、中間退火採用冷軋設備對6.0mm的5456合金鑄軋坯料進行三次軋制，軋制後的坯料厚度為2.5mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至400℃，保溫10小時，冷卻至220℃時出爐風冷。
2、成品退火採用冷軋設備對已中間退火處理後的冷軋坯料進行軋制加工，軋制後的坯料厚度為0.5mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至170℃，保溫4小時，再將爐溫升至230℃，保溫6小時，冷卻至150℃時直接出爐風冷。
經上述熱處理後的0.6mm 5456合金鋁板的抗拉強度為345MPa，屈服強度為310MPa，伸長率為12％。
實施例5用鑄軋坯料生產5182合金鋁板加工工藝中的熱處理方法1、中間退火採用冷軋設備對7.1mm的5182合金鑄軋坯料進行三次軋制，軋制後的坯料厚度為3.3mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至480℃，保溫13小時，冷卻至250℃時出爐風冷。
2、成品退火採用冷軋設備對已中間退火處理後的冷軋坯料進行軋制加工，軋制後的坯料厚度為0.8mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至190℃，保溫4.5小時，再將爐溫升至290℃，保溫6.5小時，冷卻至170℃時直接出爐風冷。
經上述熱處理後的0.8mm 5182合金鋁板的抗拉強度為340MPa，屈服強度為295MPa，伸長率為12％。
實施例6用鑄軋坯料生產5083合金鋁板加工工藝中的熱處理方法1、中間退火採用冷軋設備對6.8mm的5083合金鑄軋坯料進行三次軋制，軋制後的坯料厚度為3.1mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至450℃，保溫11小時，冷卻至230℃時出爐風冷。
3、成品退火採用冷軋設備對已中間退火處理後的冷軋坯料進行軋制加工，軋制後的坯料厚度為0.8mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至180℃，保溫3.5小時，再將爐溫升至260℃，保溫7.5小時，冷卻至160℃時直接出爐風冷。
經上述熱處理後的0.8mm 5083合金鋁板的抗拉強度為335MPa，屈服強度為315MPa，伸長率為13％。
利用現有技術和本發明技術分別對鑄軋坯料生產的5系列合金鋁板進行熱處理，其結果如下表

由上表可以看出，本發明具有操作方便，能有效改善5系列合金鋁板的內部組織，提高5系列合金鋁板成品的綜合性能等優點。
權利要求
1.一種用鑄軋坯料生產5XXX系列鋁板加工工藝中的熱處理方法，其步驟為(1)中間退火採用冷軋設備對5.5-7.5mm的鑄軋坯料進行三次軋制，軋制後的坯料厚度為2.0--3.5mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至350-500℃，保溫8-15小時，冷卻至200-260℃時出爐風冷；(2)成品退火採用冷軋設備對已中間退火處理後的冷軋坯料進行軋制加工，軋制後的坯料厚度為0.2--0.9mm，然後將冷軋坯料卷放入退火爐，快速升溫至150-200℃，保溫3-6小時，再將爐溫升至200-300℃，保溫5-8小時，冷卻至140-180℃時直接出爐風冷。
全文摘要
本發明涉及一種用鑄軋坯料生產5XXX系列鋁板工藝中的熱處理方法，屬熱處理技術領域。本發明包括中間退火和成品退火工序。中間退火在對鑄軋坯料進行三次軋制後進行，快速升溫至350－500℃，保溫8－15小時，冷卻至200－260℃時出爐風冷；成品退火在對已均勻化退火處理後的冷軋坯料進行軋制加工後進行，快速升溫至150－200℃，保溫3－6小時，再將爐溫升至200－300℃，保溫5－8小時，冷卻至140－180℃時直接出爐風冷。本發明具有操作方便，能有效改善5XXX系列合金鋁板的內部組織，提高5XXX系列合金鋁板成品的綜合性能等優點。
文檔編號C22F1/04GK1962922SQ20061004888
公開日2007年5月16日 申請日期2006年12月6日 優先權日2006年12月6日
發明者楊鋼, 李全, 胥福順, 肖明富, 姜偉, 李永平 申請人:雲南冶金集團總公司