3003-h16鋁合金板帶材及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁合金制造領(lǐng)域，具體是涉及一種3003-H16鋁合金板帶材及其生產(chǎn) 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 3003合金是Al-Mn系合金中應(yīng)用較為廣泛的合金之一，該系列合金產(chǎn)品 具有強(qiáng)度適中、塑性好、易加工成形、耐蝕性好等特點(diǎn)。其H16狀態(tài)的板帶材不僅具有 較好的加工成形性，還具有適中的強(qiáng)度，作為高檔裝飾材料生產(chǎn)，具有較高的附加值，市場 前景廣闊。
[0003] 目前，3003-H16的傳統(tǒng)工藝流程為：熔鑄一鋸切一均勻化退火一銑面一加 熱一熱乳一冷乳一清洗一中間退火一冷乳一精整一包裝。
[0004] 傳統(tǒng)熱乳機(jī)生產(chǎn)3003合金時(shí)，無法保證終乳溫度和熱乳料性能，而且坯料也較 厚，一般為7-10mm，所以熱乳坯料經(jīng)過冷乳乳制成品道次前，預(yù)留加工量后，需要先進(jìn)行中 間退火，退火爐溫控制不良，容易造成粗晶等缺陷；而且工藝流程長，3003合金較軟，增加 形成擦劃傷等缺陷的幾率，最終成品陽極氧化處理后，表面質(zhì)量無法滿足一些產(chǎn)品。因此， 出現(xiàn)縮短工藝流程的制備方法。目前，3003-H16的工藝流程為：熔鑄一鋸切一均勻化退 火一銑面一加熱一熱乳一冷乳一中間退火一冷乳一精整。
[0005] 然而，該方法采用中間退火工藝時(shí)對退火溫度均勻性要求較高，對退火爐溫控要 求較高，而且性能不穩(wěn)定，特別是屈服強(qiáng)度；同時(shí)，如果冷乳帶材不經(jīng)專門清洗，則易產(chǎn)生油 斑等表面缺陷而導(dǎo)致廢品。
[0006]國際標(biāo)準(zhǔn)ASTM209M的3003-H16性能列下表：


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種新的3003-H16鋁合金板帶材的生產(chǎn)方法， 該生產(chǎn)方法既保證了 3003-H16鋁合金板帶材的力學(xué)性能穩(wěn)定合格，且縮短生產(chǎn)流程，大大 提尚生廣效率。
[0008] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 本發(fā)明是一種3003-H16鋁合金板帶材的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括如下步驟：熔 鑄、鋸切、銑面、加熱、熱乳、冷乳； 其中，所述熔鑄步驟中，熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：Si < 0.25%、Fe : 0? 4-0. 6%、Cu 彡 0? 2%、Mn :1. 0-1. 25%、Zn 彡 0? 05%、Ti :0? 015-0. 03%、其它雜質(zhì)單個(gè) < 0.02%、其它雜質(zhì)合計(jì)< 0. 10%，其余為A1 ;其中熔煉溫度為740-760 °C，精煉溫度 730-750 °C，鑄造溫度 685-700 °C，鑄造速度 55-65mm/min ; 所述熱乳步驟中，采用熱粗乳在480--520°C開坯，經(jīng)過17或19道次乳制，坯料厚度 16-18mm，中間坯溫度為420--450°C，再使用熱精乳，經(jīng)過3-5道次乳制，熱乳卷厚度根據(jù) 成品厚度預(yù)留40-60%的加工量，終乳溫度310-330°C，卷取厚度為2. 8-4mm ; 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述銑面步驟中，采用銑床對鑄錠的大面和小面分別銑削， 銑削量分別為8mm和6mm。
[0009] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述加熱步驟中，鑄錠加熱溫度設(shè)定爐溫540°C，保溫 時(shí)間2小時(shí)，轉(zhuǎn)510°C保溫3小時(shí)出爐。
[0010] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)還在于提供了一種權(quán)利要求1所述生產(chǎn)方法制備的 3003-H16鋁合金板帶材，該板材表面無粗晶等缺陷，能夠滿足多種產(chǎn)品的需求。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述3003-H16鋁合金板帶材的生產(chǎn)方法，具有以下 優(yōu)點(diǎn)： (1) 本發(fā)明對Fe、Si成分進(jìn)行了嚴(yán)格控制，并對熔煉和鑄造溫度、速度進(jìn)行控制，這樣 會消除鑄錠組織不均、晶粒粗大、成分偏析等問題； (2) 本發(fā)明在采用450-500°C粗乳開坯，中間坯溫度保證在420-450°C，17或19道 次的乳制后為精乳提供16-18mm厚的中間坯料，這是利用適當(dāng)溫度和變形速度來控制第 二相化合物的均勻細(xì)小析出和保證鑄造組織充分破碎，有利于改善表面和內(nèi)部組織； (3)熱乳生產(chǎn)的坯料，終乳溫度控制范圍穩(wěn)定在310-330°C，熱乳坯料性能穩(wěn)定，保證 冷乳在目標(biāo)加工率乳制后，最終產(chǎn)品性能穩(wěn)定，省去了退火工序； (4)本發(fā)明生產(chǎn)效率高，熱乳成品最薄厚度為2. 8_，減小了冷乳總加工率和道次數(shù)， 在無須退火工序，保證了力學(xué)性能穩(wěn)定合格，縮短生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率和成品率，節(jié)約 能耗。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述，該實(shí) 施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限定。
[0013]如實(shí)施例所示，本發(fā)明是一種3003-H16鋁合金板帶材及其生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方 法包括如下步驟：熔鑄、鋸切、銑面、加熱、熱乳、冷乳； 其中，所述熔鑄步驟中，熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：Si < 0.25%、Fe : 0? 4-0. 6%、Cu 彡 0? 2%、Mn :1. 0-1. 25%、Zn 彡 0? 05%、Ti :0? 015-0. 03%、其它雜質(zhì)單個(gè) < 0.02%、其它雜質(zhì)合計(jì)< 0. 10%，其它雜質(zhì)是除前面所述的合金元素以外的元素，其余為 A1 ;其中熔煉溫度為740-760 °C，精煉溫度730-750 °C，鑄造溫度685-700 °C，鑄造速度 55-65mm/min ； 所述銑面步驟中，采用銑床對鑄錠的大面和小面分別銑削，銑削量分別為8mm和6mm;所述加熱步驟中，鑄錠加熱溫度設(shè)定爐溫540°C，保溫時(shí)間2小時(shí)，轉(zhuǎn)510°C保溫3小時(shí) 出爐； 所述熱乳步驟中，采用熱粗乳在480--520°C開坯，經(jīng)過17或19道次乳制，坯料厚度 16-18mm，中間坯溫度為420--450°C，再使用熱精乳，經(jīng)過3-5道次乳制，熱乳卷厚度根據(jù) 成品厚度預(yù)留40-60%的加工量，終乳溫度310-330°C，卷取厚度為2. 8-4mm; 冷乳步驟：經(jīng)過2道次冷乳至成品厚度2mm或1. 8mm。
[0014] 通過本短流程工藝的發(fā)明，產(chǎn)品最后的力學(xué)性能完全達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)。
[0015] 實(shí)施例一： 本發(fā)明一種3003-H16鋁合金板帶材的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)方法包括如下步驟：熔鑄、鋸切、 銑面、加熱、熱乳、冷乳； 其中 (1) 熔鑄：熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：Si :0. 21%、Fe :0. 56%、Cu :0. 18%、 Mn : 1. 15%、Zn :0. 05%、Ti :0. 02%，其余為A1 ;其中熔煉溫度為740-760 °C，精煉溫度 730-750 °C，鑄造溫度 685-700 °C，鑄造速度 55-65mm/min ; (2) 銑面：采用銑床對鑄錠的大面和小面分別銑削，銑削量分別為8mm和6mm ; (3) 加熱：鑄錠加熱溫度設(shè)定爐溫540°C，保溫時(shí)間2小時(shí)，轉(zhuǎn)510°C保溫3小時(shí)出爐； (4) 熱乳：采用熱粗乳500°C開坯后，經(jīng)過19道次乳制，將鑄錠粗乳至厚度18mm ;中間 坯溫度440°C，使用熱精乳，經(jīng)過5道次乳制，熱乳卷厚度根據(jù)成品厚度預(yù)留44. 4%的加工 量，終乳溫度310°C，卷取厚度為3. 6mm ; (5)冷乳：經(jīng)過2道次冷乳至成品厚度2_。
[0016] 根據(jù)上述方法，重復(fù)兩次，最終產(chǎn)品分別為試驗(yàn)卷一和試驗(yàn)卷二，成品性能如下： 實(shí)施例二：
本發(fā)明一種3003-H16鋁合金板帶材的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)方法包括如下步驟：熔鑄、鋸切、 銑面、加熱、熱乳、冷乳； 其中 (1) 熔鑄：熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：Si :0. 25%、Fe :0. 54%、Cu :0. 15%、 Mn : 1. 25%、Zn :0. 05%、Ti :0. 03%、其余為A1 ;其中熔煉溫度為740-760 °C，精煉溫度 730-750 °C，鑄造溫度 685-700 °C，鑄造速度 55-65mm/min ; (2) 銑面：采用銑床對鑄錠的大面和小面分別銑削，銑削量分別為8mm和6mm ; (3) 加熱：鑄錠加熱溫度設(shè)定爐溫540°C，保溫時(shí)間2小時(shí)，轉(zhuǎn)510°C保溫3小時(shí)出爐； (4) 熱乳：采用熱粗乳500°C開坯后，經(jīng)過19道次乳制，將鑄錠粗乳至厚度18mm ;中間 坯溫度440°C，使用熱精乳，經(jīng)過5道次乳制，熱乳卷厚度根據(jù)成品厚度預(yù)留50%的加工量， 終乳溫度310°C，卷取厚度為3. 6mm ; (5)冷乳：經(jīng)過2道次冷乳至成品厚度2_。
[0017] 根據(jù)上述方法，重復(fù)兩次，最終產(chǎn)品分別為試驗(yàn)卷一和試驗(yàn)卷二，成品性能如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種3003-H16鋁合金板帶材的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述生產(chǎn)方法包括如下步 驟：熔鑄、鋸切、銑面、加熱、熱乳、冷乳； 其中，所述熔鑄步驟中，熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：Si < 0.25%、Fe : 0? 4-0. 6%、Cu 彡 0? 2%、Mn :1. O-L 25%、Zn 彡 0? 05%、Ti :0? 015-0. 03%、其它雜質(zhì)單個(gè) < 0.02%、其它雜質(zhì)合計(jì)< 0. 10%，其余為Al ;其中熔煉溫度為740-760 °C，精煉溫度 730-750 °C，鑄造溫度 685-700 °C，鑄造速度 55-65mm/min ; 所述熱乳步驟中，采用熱粗乳在480--520°C開坯，經(jīng)過17或19道次乳制，坯料厚度 16-18mm，中間坯溫度為420--450°C，再使用熱精乳，經(jīng)過3-5道次乳制，熱乳卷厚度根據(jù) 成品厚度預(yù)留40-60%的加工量，終乳溫度310-330°C，卷取厚度為2. 8-4mm。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述3003-H16鋁合金板帶材的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述銑面步 驟中，采用銑床對鑄錠的大面和小面分別銑削，銑削量分別為8mm和6mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述3003-H16鋁合金板帶材的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述加熱步 驟中，鑄錠加熱溫度設(shè)定爐溫540°C，保溫時(shí)間2小時(shí)，轉(zhuǎn)510°C保溫3小時(shí)出爐。4. 權(quán)利要求1-3的任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法制備的3003-H16鋁合金板帶材。
【專利摘要】本發(fā)明是一種3003-H16鋁合金板帶材的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)方法包括如下步驟：熔鑄、鋸切、銑面、加熱、熱軋、冷軋；熔鑄，熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：Si≤0.25%、Fe：0.4-0.6%、Cu≤0.2%、Mn：1.0-1.25%、Zn≤0.05%、Ti：0.015-0.03%、其它雜質(zhì)單個(gè)≤0.02%、其它雜質(zhì)合計(jì)≤0.10%，其余為Al；其中熔煉溫度為740-760℃，精煉溫度730-750℃，鑄造溫度685-700℃，鑄造速度55-65mm/min；熱軋，經(jīng)過3-5道次軋制，熱軋卷厚度根據(jù)成品厚度預(yù)留40-60%的加工量，終軋溫度310-330℃，卷取厚度為2.8-4mm。本發(fā)明對Fe、Si成分嚴(yán)格控制，對熔煉和鑄造溫度、速度進(jìn)行控制，消除鑄錠組織不均、晶粒粗大、成分偏析等問題。
【IPC分類】C22F1/04, B22D7/00, C22C21/00, C22C1/02
【公開號】CN105063430
【申請?zhí)枴緾N201510449160
【發(fā)明人】曹曉國, 曹曠, 凌亞標(biāo)
【申請人】大力神鋁業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月28日