一种高导电性6101铝合金板材的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高导电性6101铝合金板材的生产方法，包含以下操作步骤：(1)取原料；(2)熔炼；(3)精炼；(4)在线除气除渣；(5)铸造；(6)均热；(7)锯切、铣面；(8)预热；(9)热轧，即得高导电性6101铝合金板材。本发明专利技术生产方法通过在熔铸源头减少负面杂质和按特定比例保留必要强化元素，再采用轧制加工提高材料强度，并辅以合理的开轧、终轧温度控制让材料组织发生一定程度的回复以提高其导电性能，不用增加固溶、淬火、人工时效等热处理工序，即可直接得到兼具优良导电性和良好强度特性的6101铝合金板材。

Production method of 6101 aluminum alloy sheet with high conductivity

The invention discloses a production method of high conductivity 6101 aluminum alloy sheet, which comprises the following operation steps: (1) taking raw materials; (2) smelting; (3) refining; (4) on-line degassing and slag removal; (5) casting; (6) soaking; (7) sawing and milling; (8) preheating; (9) hot rolling, i.e., high conductivity 6101 aluminum alloy sheet. The production method of the invention reduces the negative impurities at the source of melting and casting, retains the necessary strengthening elements according to a certain proportion, then improves the strength of the material by rolling, and assists with reasonable starting and finishing rolling temperature control to make the microstructure of the material recover to a certain extent so as to improve its conductivity without increasing solid solution, quenching and manual operation. The 6101 aluminum alloy sheet with excellent electrical conductivity and good strength characteristics can be obtained directly by ageing and other heat treatment processes.

【技术实现步骤摘要】
一种高导电性6101铝合金板材的生产方法
本专利技术涉及一种铝合金板材的生产方法，特别涉及一种高导电性6101铝合金板材、卷材的生产方法。
技术介绍
随着铝合金技术的发展，早期纯铝导电性好但强度过低、难以大范围铺设的难题也已得到了很好的解决，铝合金已成为公认的最有可能大规模替代铜的导电材料。通过合理的成分设计、加工方式及热处理工艺应用，铝合金与纯铝相比，既保留了优良的导电特性，又同时兼具较高的强度特点，在传统电力、建筑、新能源汽车等多个领域都具有更广阔的应用前景。6101原是20世纪80年代高速车辆上广泛应用的一种6xxx系铝合金材料，该材料兼具良好强度、可焊接性和优良导电性等特性，近几年来在导电领域也开始得到越来越多的应用。6101挤压型材的生产工艺流程如下：配料→熔炼→铸造→均热→模具加热→挤压→淬火→锯切→拉伸矫直→人工时效。目前，6101铝合金的生产方式主要还是以挤压为主，挤压生产的主要不足之处在于：(1)合金挤压难度较大，国内可量产该产品的企业较少，挤压生产效率较低；(2)挤型材生产时不同段存在较大温差，在线淬火和人工时效后同批次产品性能一致性较差；(3)需结合淬火、人工时效等热处理工序来提高材料的强度特性。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，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一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，专利技术一种生产流程短、效率高，可稳定生产出具有优良导电性和良好强度的6101铝合金板材的生产方法。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种高导电性6101铝合金板材的生产方法，包含以下操作步骤：(1)取原料：合金成分以重量百分比计由以下成分组成：Si0.30％～0.50％，Fe≤0.10％，Cu≤0.05％，Mn≤0.02％，Mg0.40％～0.55％，Cr≤0.02％，Ti≤0.02％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素；其中，Mg和Si质量比Mg/Si＝0.93～1.35，即Mg：Si＝0.93：1～1.35：1；(2)熔炼：根据步骤(1)合金成分计算重熔用的铝锭、返回料以及各中间合金的用量，进行熔炼，得到熔体；(3)精炼：将步骤(2)中所得熔体转入保温炉进行精炼；(4)在线除气除渣：步骤(3)中精炼后所得熔体进行在线除气除渣；(5)铸造：将步骤(4)除气后所得熔体进行铸造；(6)均热：将步骤(5)中所得铸锭进行均匀化热处理，冷却至室温；(7)锯切、铣面：将步骤(6)冷却后所得铸锭铣面和锯切；(8)预热：将步骤(7)处理后所得铸锭进行预热；(9)热轧：通过热轧机组将步骤(8)预热后的铸锭轧至成品厚度，厚度≤20mm，热轧的开轧温度为400～480℃，终轧温度为200～300℃，即得高导电性6101铝合金板材，高导电性6101铝合金板材成品厚度板材可冷却后直接打包出货，或是先切成一定长度的板材后再冷却、打包出货。优选的是，步骤(2)中所述的熔炼为保持温度为680～770℃进行熔炼。优选的是，步骤(3)中所述的精炼为熔体温度为700～740℃，通入惰性混合气体进行精炼，精炼时间20～80min，精炼后熔体静置10～80min。优选的是，所述的惰性混合气体为氯气和氩气按照体积比10～15:1混合所得。优选的是，步骤(4)中所述的在线除气除渣为通过旋转的多孔转子向熔体通入体积比为7～80﹕1的氯气、氩气混合气体，转子转速为400～650rpm，除气温度为680～735℃。优选的是，步骤(5)中所述的铸造为采用半连续铸造生产铝合金铸锭，铸锭厚度300～650mm，宽度1200～2670mm，平均铸造速度30～60mm/min。优选的是，步骤(6)中所述均匀化热处理温度为550℃～580℃，保温8～20小时。优选的是，步骤(7)中所述的锯切、铣面为切除铸锭头尾，切除长度≥100mm，铣去铸锭表面氧化皮，铣削深度≥5mm。优选的是，步骤(8)中所述的预热温度为450～480℃，保温3～24小时。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术方法省去了固溶、淬火、人工时效等热处理工序，生产流程短、生产效率高；本专利技术生产方法通过在熔铸源头减少负面杂质和按特定比例保留必要强化元素，再采用轧制加工提高材料强度，并辅以合理的开轧、终轧温度控制让材料组织发生一定程度的回复以提高其导电性能，不用增加固溶、淬火、人工时效等热处理工序，即可直接得到兼具优良导电性和良好强度特性的6101铝合金板材、卷材，材料的电导率可达到59％IACS以上，屈服强度75Mpa以上。附图说明图1是本专利技术生产方法工艺流程图。图2是本专利技术实施例1制备所得产品合金内晶体粒度示意图。图3是本专利技术实施例2制备所得产品合金内晶体粒度示意图。具体实施方式下面结合附图具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。实施例1一种高导电性6101铝合金板材的生产方法，操作步骤如下：(1)取原料：合金成分以重量百分比计由以下成分组成：Si＝0.30％，Fe＝0.10％，Cu＝0.03％，Mn＝0.02％，Mg＝0.40％％，Cr＝0.02％，Ti＝0.02％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素；Mg和Si质量比Mg/Si＝1.33；(2)熔炼：根据步骤(1)合金成分计算重熔用的铝锭、返回料以及各中间合金的用量，投入熔炼炉进行熔炼，熔炼温度为700～730℃，熔炼过程中使用电磁搅拌器对熔体进行搅拌，得到熔体；(3)精炼：将步骤(2)中所得熔体转入保温炉进行精炼，保温炉内熔体温度控制在700～730℃之间，通入氯气和氩气按照体积比10:1混合所得惰性混合气体进行精炼，精炼时间40min，精炼后熔体静置30min；(4)在线除气除渣：步骤(3)中静置后所得熔体从保温炉转出后，在铸造之前对熔体进行在线除气除渣，具体为，在在线除气箱中通过旋转的多孔转子向熔体通入体积比为10﹕1的氯气、氩气混合气体，转子转速为550～650rpm，除气温度为680～735℃，除气后熔体中的氢浓度0.07mg/100gAl，渣含量≤0.024mm2/kg；(5)铸造：将步骤(4)除气后所得熔体采用半连续铸造生产铝合金铸锭，铸锭厚度300～650mm，宽度1200～2670mm，平均铸造速度35mm/min；(6)均热：将步骤(5)中所得铸锭在555±5℃进行均匀化热处理，保温12小时，然后冷却至室温；(7)锯切、铣面：切除铸锭头尾，切除长度≥100mm，铣去铸锭表面氧化皮，铣削深度≥5mm；(8)预热：将步骤(7)处理后所得铸锭在460℃进行预热，保温8小时；(9)热轧：通过热轧机组将步骤(8)预热后的铸锭轧至成品厚度，厚度3mm，热轧的开轧温度为455℃，终轧温度为250℃，即得高导电性6101铝合金板材，板材性能如表1中所示；高导电性6101铝合金板材冷却后直接打包出货。表1从表1看出，生产得到的6101铝合金产品导电性优良，电导率高达59.58～59.70％IACS，达到了预期的≥59％IACS水平，且具有良好的强度，抗拉强度达120～121MPa，屈服强度达85～87Mpa。将实施例1制备所得成品切小块样品，用金相显微镜观测和拍照，得出图2，材料晶粒组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高导电性6101铝合金板材的生产方法，其特征在于，包含以下操作步骤：(1)取原料：合金成分以重量百分比计由以下成分组成：Si 0.30％～0.50％，Fe≤0.10％，Cu≤0.05％，Mn≤0.02％，Mg 0.40％～0.55％，Cr≤0.02％，Ti≤0.02％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素；其中，Mg和Si质量比Mg/Si＝0.93～1.35；(2)熔炼：根据步骤(1)合金成分计算重熔用的铝锭、返回料以及各中间合金的用量，进行熔炼，得到熔体；(3)精炼：将步骤(2)中所得熔体转入保温炉进行精炼；(4)在线除气除渣：步骤(3)中精炼后所得熔体进行在线除气除渣；(5)铸造：将步骤(4)除气后所得熔体进行铸造；(6)均热：将步骤(5)中所得铸锭进行均匀化热处理，冷却至室温；(7)锯切、铣面：将步骤(6)冷却后所得铸锭铣面和锯切；(8)预热：将步骤(7)处理后所得铸锭进行预热；(9)热轧：将步骤(8)预热后的铸锭轧至成品厚度，热轧的开轧温度为400～480℃，终轧温度为200～300℃，即得高导电性6101铝合金板材。

【技术特征摘要】
1.一种高导电性6101铝合金板材的生产方法，其特征在于，包含以下操作步骤：(1)取原料：合金成分以重量百分比计由以下成分组成：Si0.30％～0.50％，Fe≤0.10％，Cu≤0.05％，Mn≤0.02％，Mg0.40％～0.55％，Cr≤0.02％，Ti≤0.02％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素；其中，Mg和Si质量比Mg/Si＝0.93～1.35；(2)熔炼：根据步骤(1)合金成分计算重熔用的铝锭、返回料以及各中间合金的用量，进行熔炼，得到熔体；(3)精炼：将步骤(2)中所得熔体转入保温炉进行精炼；(4)在线除气除渣：步骤(3)中精炼后所得熔体进行在线除气除渣；(5)铸造：将步骤(4)除气后所得熔体进行铸造；(6)均热：将步骤(5)中所得铸锭进行均匀化热处理，冷却至室温；(7)锯切、铣面：将步骤(6)冷却后所得铸锭铣面和锯切；(8)预热：将步骤(7)处理后所得铸锭进行预热；(9)热轧：将步骤(8)预热后的铸锭轧至成品厚度，热轧的开轧温度为400～480℃，终轧温度为200～300℃，即得高导电性6101铝合金板材。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(2)中所述的熔炼为保持温度为680～770℃进行熔炼。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓松云，任月路，蓝峥，黄奎，雷翊君，王华春，
申请(专利权)人：广西南南铝加工有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45