CN106637006B - 提高5052铝合金冷轧态塑性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高5052铝合金冷轧态塑性的方法，涉及金属加工技术领域，该方法是向5052铝合金中添加0.01～0.05%Sr，通过热轧、热处理工序制备再结晶态的板坯，将制得的板坯分两步冷轧，控制板坯进入轧机时的表面温度为61～90℃；第一步冷轧压下率为70～75%，在第一步冷轧后进行一次中间退火；第二步冷轧后的总压下率控制在95～98%，轧制至0.2～0.8mm厚。本发明解决了现有5052铝合金冷轧态塑性较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域，尤其是一种提高5052铝合金塑性的方法。
背景技术
5052铝合金具有中等强度、优良的焊接性能和耐蚀性好等特点，被广泛用于航空航天、船舶运输、建筑装饰等领域，是制备LNG运输船的重要材料之一。但是，5052铝合金中Mg含量较高，在塑性加工过程中极易发生应力腐蚀而开裂；加之熔铸过程中，合金中的铁元素极易与其它元素结合生成粗大的铁相，引发应力集中，给变形带来了困难。故5052铝合金冷轧变形过程中容易开裂，加工成冷轧板材后塑性较差，尤其是冷变形率较高的材料。因此，提高5052铝合金冷轧态塑性具有非常重要的实际工程价值。目前，提高5052铝合金冷轧态塑性的方法主要有合金元素成分优化、加工工艺优化和微合金化，前两种方法在工业中较为常见，但产生的效果有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高5052铝合金冷轧态塑性的方法，这种方法可以解决现有5052铝合金冷轧态塑性较差的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种提高5052铝合金冷轧态塑性的方法是向5052铝合金中添加0.01～0.05%Sr，通过热轧、热处理工序制备再结晶态的板坯，将制得的板坯分两步冷轧，控制板坯进入轧机时的表面温度为61～90℃，第一步冷轧压下率为70～75%，在第一步冷轧后进行一次中间退火；第二步冷轧后的总压下率控制在95～98%，轧制至0.2～0.8mm厚。
上述提高5052铝合金冷轧态塑性的方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：第一步冷轧和第二冷轧的轧制道次均在两次以上。
进一步的，第一步冷轧后的中间退火温度为350～380℃，保温时间1～1.5h。
本发明向5052铝合金中添加Sr，主要是看重Sr对铁相具有抑制、细化作用，而通过适当的塑性变形，Sr对5052铝合金冷轧板塑性的提升将得到体现。
为了提升5052铝合金冷轧板的塑性，必须考虑两个影响因素：一是高含量的Mg的影响；二是铁相影响起的应力集中。
在冷轧之前，5052铝合金板材已经历热轧变形，板材厚度得到减薄，且Mg的分布更加均匀。冷轧过程中因变形热使得板材温度升高，最高可达到150℃左右，如果板材温度过高，极易引起Mg氧化，从而形成穿透性裂纹，导致板材断裂。因此，本发明中提出板材进入轧机时表面温度控不高于100℃。
与此同时，随着冷轧变形的加剧，板材内部，尤其是铁相分布区周围的应力情况越来越复杂，所引发的应力集中现象也愈显著，如果温度过低，容易因应力集中产生裂纹。因此，本发明提出板材进入轧机时表面温度控制不低于50℃，适当释放应力。同时，为了避免轧制过程中的应力累积造成裂纹，本发明冷轧时将冷轧过程分作两步进行，并在中间安排了一次中间退火，意在降低或消除这种应力影响，保证冷变形能够顺利进行下去。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：通过微合金化与工艺制度相结合改善5052铝合金冷轧态塑性，冷轧态板材抗拉强度、屈服强度分别提高了0.3～7.1%、0.3～10.2%，在材料强度升高的同时，延伸率提高了61.1～113.3%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述：
实施例1
本实施例提高5052铝合金冷轧态塑性的方法的步骤如下：向5052铝合金板坯中添加0.01%Sr，通过热轧、热处理工序制备再结晶态的板坯，板坯厚度为10mm，将制得的板坯分两步冷轧，第一步冷轧经三个轧制道次，控制板坯进入轧机时的表面温度为63℃，将板材轧制至2.5mm厚，在第一步冷轧后进行一次中间退火，中间退火温度为350℃，保温时间1.5h；第二步冷轧经三个轧制道次，控制板坯进入轧机时的表面温度为66℃，将板材轧制至0.2mm厚。
实施例2
本实施例向5052铝合金板坯中添加0.03%Sr，板坯进入轧机时的表面温度为61℃，第二次冷轧前板材表面温度为65℃，其余特征与实施例1相。
实施例3
本实施例向5052铝合金板坯中添加0.05%Sr，板坯进入轧机时的表面温度为62℃，其余特征与实施例1相同。
实施例4
本实施例提高5052铝合金冷轧态塑性的方法的步骤如下：向5052铝合金板坯中添加0.01%Sr，通过热轧、热处理工序制备再结晶态的板坯，板坯厚度为16mm，将制得的板坯分两步冷轧，第一步冷轧经三个轧制道次，控制板坯进入轧机时的表面温度为90℃，将板材轧制至4.8mm厚，在第一步冷轧后进行一次中间退火，中间退火温度为380℃，保温时间1h；第二步冷轧经三个轧制道次，控制板坯进入轧机时的表面温度为89℃，将板材轧制至0.8mm厚。
实施例5
本实施例向5052铝合金板坯中添加0.03%Sr，板坯进入轧机时的表面温度为89℃，第二次冷轧前板材表面温度为88℃，其余特征与实施例4相同。
实施例6
本实施例向5052铝合金板坯中添加0.05%Sr，板坯进入轧机时的表面温度为89℃，第二次冷轧前板材表面温度为90℃，其余特征与实施例4相同。
实施例7
本实施例提高5052铝合金冷轧态塑性的方法的步骤如下：向5052铝合金板坯中添加0.01%Sr，通过热轧、热处理工序制备再结晶态的板坯，板坯厚度为10mm，将制得的板坯分两步冷轧，第一步冷轧经两个轧制道次，控制板坯进入轧机时的表面温度为70℃，将板材轧制至2.8mm厚，在第一步冷轧后进行一次中间退火，中间退火温度为360℃，保温时间1.2h；第二步冷轧经两个轧制道次，控制板坯进入轧机时的表面温度为77℃，将板材轧制至0.5mm厚。
实施例8
本实施例向5052铝合金板坯中添加0.03%Sr，板坯进入轧机时的表面温度为71℃，第二次冷轧前板材表面温度为78℃，其余特征与实施例7相同。
实施例9
本实施例向5052铝合金板坯中添加0.05%Sr，板坯进入轧机时的表面温度为71℃，其余特征与实施例7相同。
表1对比例与实施例的化学成分（质量分数/%）：
从表1化学成分比较来看，本发明实施例与对比例合金的主要区别在于在合金中增加了Sr。
对比例1
对比例1的合金成分如表1所示，通过热轧、热处理工序制备再结晶态的板坯，板坯厚度为10mm，将制得的板坯分两步冷轧，控制板坯进入轧机时的表面温度为125℃，第一步冷轧经两个个轧制道次，将板材轧制至2.8mm厚，在第一步冷轧后进行一次中间退火，中间退火温度为350℃，保温时间1.5h；第二次冷轧前板材表面温度为125℃，第二步冷轧经三个轧制道次，将板材轧制至0.2mm厚。
对比例2
对比例2的合金成分如表1所示，通过热轧、热处理工序制备再结晶态的板坯，板坯厚度为16mm，将制得的板坯分两步冷轧，控制板坯进入轧机时的表面温度为30℃，第一步冷轧经三个轧制道次，将板材轧制至4.8mm厚，在第一步冷轧后进行一次中间退火，中间退火温度为400℃，保温时间1h；第二次冷轧前板材表面温度为30℃，第二步冷轧经三个轧制道次，将板材轧制至0.8mm厚。
对比例3
对比例3的合金成分如表1所示，，通过热轧、热处理工序制备再结晶态的板坯，板坯厚度为10mm，将制得的板坯分两步冷轧，控制板坯进入轧机时的表面温度为71℃，第一步冷轧经四个轧制道次，将板材轧制至1.5mm厚，在第一步冷轧后进行一次中间退火，中间退火温度为360℃，保温时间1.2h；第二次冷轧前板材表面温度为77℃，第二步冷轧经一个轧制道次，将板材轧制至0.5mm厚。
表2对比例与实施例的力学性能指标：
根据表2可知，本发明实施例强度高于对比例，延伸率高于对比例。
Claims (3)
1.一种提高5052铝合金冷轧态塑性的方法，其特征在于：向5052铝合金中添加0.01～0.05%Sr，通过热轧、热处理工序制备再结晶态的板坯，将制得的板坯分两步冷轧，控制板坯进入轧机时的表面温度为61～90℃；第一步冷轧压下率为70～75%，在第一步冷轧后进行一次中间退火；第二步冷轧后的总压下率控制在95～98%，轧制至0.2～0.8mm厚。
2.根据权利要求1所述的提高5052铝合金冷轧态塑性的方法，其特征是：第一步冷轧和第二冷轧的轧制道次均在两次以上。
3.根据权利要求1或2所述的提高5052铝合金冷轧态塑性的方法，其特征是：第一步冷轧后的中间退火温度为350～380℃，保温时间1～1.5h。
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