CN108611531A - 高强度、高延展性铝板带材加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供高强度、高延展性铝板带材加工工艺,涉及合金加工技术领域。涉及高强度、高延展性铝板带材加工工艺,包括如下步骤:步骤A:选取3003合金铸轧坯料为原料;步骤B:采用冷轧机将上述铸轧坯料轧制,轧制过程中通过减小道次压下量,增加加工道次次数以获得厚度为0.4mm~0.6mm的冷轧卷;步骤C:对上述步骤B轧制后的成品冷轧卷进行低温退火处理。采用本发明的技术方案,能够强化冷轧的冷加工硬化程度,在保证产品的抗拉强度基本不变的情况下,增大产品的断后延伸率,改善产品的塑性。
Description
技术领域
本发明涉及合金加工技术领域,尤其是涉及高强度、高延展性铝 板带材加工工艺。
背景技术
铝是地壳内含量最丰富的金属元素,其含量约占地壳总质量的 8.8%。自然界的铝都是化合物形式存在,地壳中的铝的70%左右是以 AL2O3的形式存在于自然界。AL2O3经电解后可生产出金属铝。
铝的密度小,大约是铁的1/3,具有很高的塑性,易于加工,可 制成各种型材和板材,抗腐蚀性能好。单纯铝的强度低,只有通过添 加一定的合金元素和独特的加工工艺及热处理等方法进行强化。
铝及铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航 空、航天、汽车、机械制造、船舶及化工工业、日常生活用品中已大 量应用。制品广泛应用在包装业、交通运输业、建筑业。
3003铝合金可用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可 焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强 度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产 品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道、型材。
但随着对产品性能要求的进一步提升,3003合金板带材常规加 工方式已无法满足社会需求,虽然5xxx系或7xxx系合金强度更高, 但同时也带来了加工困难、加工成本成倍增长等问题。
鉴于此,为了改进高强度、高延展性铝板带材加工工艺及独有的 热处理方式,亟需一种高强度、高延展性的3003合金板带材。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背 景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已 为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种高强度、高延展性铝板带材加工 工艺,能够通过减小道次压下量,增加加工道次次数,来强化冷轧的 冷加工硬化程度;通过在成品道次后增加低温退火工艺,在保证产品 的抗拉强度基本不变的情况下,增大产品的断后延伸率,改善产品的 塑性。
本发明提供的一种高强度、高延展性铝板带材加工工艺,包括如 下步骤:
步骤A:选取3003合金铸轧坯料为原料;
步骤B:采用冷轧机将上述铸轧坯料轧制,轧制过程中通过减小 道次压下量,增加加工道次次数以获得厚度为0.4mm~0.6mm的冷轧 卷;
步骤C:对上述步骤B轧制后的成品冷轧卷进行低温退火处理。
在上述任一技术方案中,进一步地,在上述步骤A中,选用φ 380/960/1650型号冷轧机。
在上述任一技术方案中,进一步地,在上述步骤A中,3003合 金铸轧坯料包含如下合金成分:Fe(0.55~0.65)%,Si(≤0.15)%, Cu(0.08~0.12)%,Mn(1.05~1.15)%,Ti(0.015~0.03)%,Zn (≤0.1)%,Mg(≤0.03)%,其余为Al。
在上述任一技术方案中,进一步地,在上述步骤B中,对冷轧卷 进行低温长时间退火处理。
在上述任一技术方案中,进一步地,在上述步骤B中,铸轧坯料 依照如下厚度递减加工,依次经过6.8mm、4.7mm、3.1mm、2.1mm之 后进行重卷切边,之后继续进行1.45mm、1.0mm、0.74mm、0.53mm、 0.4mm的顺序,从而获得厚度为0.4mm的成品冷轧卷。
在上述任一技术方案中,进一步地,在上述步骤B中,铸轧坯料 依照如下厚度递减加工,依次经过6.8mm、4.7mm、3.1mm、2.1mm之 后进行重卷切边,之后继续进行1.45mm、1.0mm、0.78mm、0.60mm 的顺序,从而获得厚度为0.6mm的成品冷轧卷。
在上述任一技术方案中,进一步地,在上述步骤B中,冷轧机内 设置有开坯辊,所述开坯辊的粗糙度范围为Ra0.8~1.0μm。
在上述任一技术方案中,进一步地,在上述步骤B中,进行冷轧 过程中要放置轧制油添加剂,轧制油添加剂含量为7~8%。
在上述任一技术方案中,进一步地,在上述步骤B中,冷轧机内 设置有工作辊,工作辊的凸度范围为0.02mm~0.03mm。
在上述任一技术方案中,进一步地,在上述步骤C中,低温退火 处理的退火温度为200℃,持续时间为20~24h。
本发明的有益效果如下:
采用本发明的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,包括如下步 骤:步骤A:选取3003合金铸轧坯料为原料;步骤B:采用冷轧机将 上述铸轧坯料轧制,轧制过程中通过减小道次压下量,增加加工道次 次数以获得厚度为0.4mm~0.6mm的冷轧卷;步骤C:对上述步骤B 轧制后的成品冷轧卷进行低温退火处理。采用本发明的高强度、高延 展性铝板带材加工工艺,相对于5xxx系和7xxx合金而言,其加工难 度和加工成本低,且可采用3003合金铸轧坯料,可进一步降低成本, 整个生产流程短,加工成本低;加工成的3003合金坯料,抗拉强度 ≥270MPa;延伸率≥3%;90°折弯无裂纹,性能良好。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描 述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所 获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定, 术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接, 也可以是可拆卸连接,或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而 言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
本实施例的具体实施方式如下:
本实施例提供的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,选用3003 铸轧坯料为原料,对其进行冷轧加工,从而获得性能更加优异的铝板 带材,具体包括如下步骤:
步骤A:选取3003合金铸轧坯料为原料。
需要说明的是,本实施例中的原料3003合金铸轧坯料包含如下 合金成分:Fe(0.55~0.65)%,Si(≤0.15)%,Cu(0.08~0.12)%, Mn(1.05~1.15)%,Ti(0.015~0.03)%,Zn(≤0.1)%,Mg(≤ 0.03)%,其余为Al,如表1所示。
表1.3003合金铸轧坯料成分表
需要指出的是,3003铝合金可用于加工需要有良好的成形性能、 高的抗蚀性可焊性好的零件部件,3003为AL-Mn系合金,是应用最 广的一种防锈铝,这种合金的强度不高(稍高于工业纯铝),不能热 处理强化,故采用冷加工方法来提高它的力学性能:在退火状态有很 高的塑性,在半冷作硬化时塑性尚好,冷作硬化时塑性低,耐腐蚀好, 焊接性良好,可切削性能不良。
步骤B:采用冷轧机将上述步骤A中的铸轧坯料轧制,轧制过程 中通过减小道次压下量,增加加工道次次数以获得厚度为0.4mm~ 0.6mm的冷轧卷。
需要说明的是,步骤B中减小道次压下量是指逐渐增加冷轧机的 下压量,从而使待加工的铸轧坯料逐渐缩小厚度,从而避免一次性加 工量过大,以降低废品率;具体的,根据不同加工厚度要求,进行不 同道次压下量的设定,并且需要确保多次压下量的分布,从而确保加 工精度。
步骤C:对上述步骤B轧制后的成品冷轧卷进行低温退火处理。
需要说明的是,对铝板带材进行低温退火处理,能够不发生组织 转变,消除内应力,降低硬度,还能够有利于表面缺陷的清理,但低 温退火的加热保温时间,可以稍长,但无需过长,冷却方式可以是炉 冷,也可以是空冷。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤B中,冷轧机选用φ 380/960/1650型号冷轧机。
需要指出的是,在现有标准型号的冷轧机中,优先选用上述型号 的冷轧机,以便于冷轧加工的顺利进行。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤B中,铸轧坯料依照如 下厚度递减加工,依次经过6.8mm、4.7mm、3.1mm、2.1mm,四个道 次压下之后进行重卷切边,重卷切边之后继续进行1.45mm、1.0mm、 0.74mm、0.53mm、0.4mm五个道次压下,从而获得厚度为0.4mm的成品冷轧卷,采用多道次、减小道次压下量的实现方式,确保冷轧加工 的加工效率和成品率。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤B中,冷轧机内设置有 开坯辊,开坯辊的粗糙度范围为Ra0.8~1.0μm。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤B中,进行冷轧过程中 要放置轧制油添加剂,轧制油添加剂的含量为7~8%。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤B中,冷轧机内设置有 工作辊,工作辊凸度范围为0.02mm~0.03mm。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤C中,低温退火处理的 退火温度为200℃,持续时间为20~24h。
采用本实施例的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,包括如下 步骤:步骤A:选取3003合金铸轧坯料为原料;步骤B:采用冷轧机 将上述铸轧坯料轧制,轧制过程中通过减小道次压下量,增加加工道 次次数以获得厚度为0.4mm~0.6mm的冷轧卷;步骤C:对上述步骤B 轧制后的成品冷轧卷进行低温退火处理。采用本发明的高强度、高延 展性铝板带材加工工艺,相对于5xxx系和7xxx合金而言,其加工难 度和加工成本低,且可采用3003合金铸轧坯料,可进一步降低成本, 整个生产流程短,加工成本低;加工成的3003合金坯料,抗拉强度 ≥270MPa;延伸率≥3%;90°折弯无裂纹,性能良好。
实施例二
本实施例提供的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,选用3003 铸轧坯料为原料,对其进行冷轧加工,从而获得性能更加优异的铝板 带材,具体包括如下步骤:
步骤A:选取3003合金铸轧坯料为原料。
需要说明的是,本实施例中的原料3003合金铸轧坯料包含如下 合金成分:Fe(0.55~0.65)%,Si(≤0.15)%,Cu(0.08~0.12)%, Mn(1.05~1.15)%,Ti(0.015~0.03)%,Zn(≤0.1)%,Mg(≤ 0.03)%,其余为Al,如上述表1所示。
需要指出的是,3003铝合金可用于加工需要有良好的成形性能、 高的抗蚀性可焊性好的零件部件,3003为AL-Mn系合金,是应用最 广的一种防锈铝,这种合金的强度不高(稍高于工业纯铝),不能热 处理强化,故采用冷加工方法来提高它的力学性能:在退火状态有很 高的塑性,在半冷作硬化时塑性尚好,冷作硬化时塑性低,耐腐蚀好, 焊接性良好,可切削性能不良。
步骤B:采用冷轧机将上述步骤A中的铸轧坯料轧制,轧制过程 中通过减小道次压下量,增加加工道次次数以获得厚度为0.4mm~ 0.6mm的冷轧卷。
需要说明的是,步骤B中减小道次压下量是指逐渐增加冷轧机的 下压量,从而使待加工的铸轧坯料逐渐缩小厚度,从而避免一次性加 工量过大,以降低废品率;具体的,根据不同加工厚度要求,进行不 同道次压下量的设定,并且需要确保多次压下量的分布,从而确保加 工精度。
步骤C:对上述步骤B轧制后的成品冷轧卷进行低温退火处理。
需要说明的是,对铝板带材进行低温退火处理,能够不发生组织 转变,消除内应力,降低硬度,还能够有利于表面缺陷的清理,但低 温退火的加热保温时间,可以稍长,但无需过长,冷却方式可以是炉 冷,也可以是空冷。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤B中,冷轧机选用φ 380/960/1650型号冷轧机。
需要指出的是,在现有标准型号的冷轧机中,优先选用上述型号 的冷轧机,以便于冷轧加工的顺利进行。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤B中,铸轧坯料依照如 下厚度递减加工,依次经过6.8mm、4.7mm、3.1mm、2.1mm,四个道 次压下之后进行重卷切边,重卷切边之后继续进行1.45mm、1.0mm、 0.78mm、0.60mm四个道次压下,从而获得厚度为0.6mm的成品冷轧卷,采用多道次、减小道次压下量的实现方式,确保冷轧加工的加工 效率和成品率。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤B中,冷轧机内设置有 开坯辊,开坯辊的粗糙度范围为Ra0.8~1.0μm。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤B中,轧制过程中要放 置轧制油添加剂,轧制油添加剂的含量为7~8%。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤B中,冷轧机内设置有 工作辊,工作辊的凸度范围为0.02mm~0.03mm。
本实施例的可选技术方案为,在上述步骤C中,低温退火处理的 退火温度为200℃,持续时间为20~24h。
采用本实施例的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,能够获得 上述实施例一的全部技术效果,在此不作赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明, 本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载 的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替 换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各 实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种高强度、高延展性铝板带材加工工艺,其特征在于,包括如下步骤:
步骤A:选取3003合金铸轧坯料为原料;
步骤B:采用冷轧机将上述铸轧坯料轧制,轧制过程中通过减小道次压下量,增加加工道次次数以获得厚度为0.4mm~0.6mm的冷轧卷;
步骤C:对上述步骤B轧制后的成品冷轧卷进行低温退火处理。
2.根据权利要求1所述的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,其特征在于,在上述步骤B中,冷轧机选用φ380/960/1650型号冷轧机。
3.根据权利要求1所述的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,其特征在于,在上述步骤A中,3003合金铸轧坯料包含如下合金成分:Fe(0.55~0.65)%,Si(≤0.15)%,Cu(0.08~0.12)%,Mn(1.05~1.15)%,Ti(0.015~0.03)%,Zn(≤0.1)%,Mg(≤0.03)%,其余为Al。
4.根据权利要求1所述的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,其特征在于,在上述步骤B中,对冷轧卷进行低温长时间退火处理。
5.根据权利要求1所述的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,其特征在于,在上述步骤B中,铸轧坯料依照如下厚度递减加工,依次经过6.8mm、4.7mm、3.1mm、2.1mm之后进行重卷切边,之后继续进行1.45mm、1.0mm、0.74mm、0.53mm、0.4mm的顺序,从而获得厚度为0.4mm的成品冷轧卷。
6.根据权利要求1所述的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,其特征在于,在上述步骤B中,铸轧坯料依照如下厚度递减加工,依次经过6.8mm、4.7mm、3.1mm、2.1mm之后进行重卷切边,之后继续进行1.45mm、1.0mm、0.78mm、0.60mm的顺序,从而获得厚度为0.6mm的成品冷轧卷。
7.根据权利要求1所述的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,其特征在于,在上述步骤B中,冷轧机内设置有开坯辊,所述开坯辊的粗糙度范围为Ra0.8~1.0μm。
8.根据权利要求1所述的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,其特征在于,在上述步骤B中,进行冷轧过程中要放置轧制油添加剂,轧制油添加剂的含量为7~8%。
9.根据权利要求1所述的高强度、高延展性铝板带材加工工艺,其特征在于,在上述步骤B中,冷轧机内设置有工作辊,所述工作辊的凸度范围为0.02mm~0.03mm。
10.根据权利要求1所述的,在上述步骤C中,低温退火处理的退火温度为200℃,持续时间为20~24h。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181002 |
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