对铝合金片材材料进行退火的方法技术

本发明专利技术涉及通过将可热处理的AlMgSi铝合金片材连续移动通过连续退火炉而用于对处于最终厚度的合金片材进行连续退火的方法，所述连续退火炉被设置用于将该移动的铝片材加热至处于500℃‑590℃的温度范围内的设定的均热温度(T

Method for annealing aluminum alloy sheet material

The present invention relates to the AlMgSi Aluminum Alloy sheet can be heat treatment method for continuous moving and continuous annealing of alloy sheet in final thickness by continuous annealing furnace, continuous annealing furnace is set forth for the movement of the aluminum sheet is heated to a temperature range of 500 DEG C 590 DEG C within the set are temperature (T

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对铝合金片材材料进行退火的方法
本专利技术涉及通过将开卷的铝合金片材以其长度方向连续移动通过连续退火炉而用于对处于最终厚度的可热处理的铝AlMgSi系列或AA6000系列合金片材进行连续退火的方法，所述连续退火炉被设置用于将该移动的铝片材加热至处于500℃-590℃的范围内的固溶热处理温度或均热温度。此外，本专利技术涉及用于实施本专利技术所述的方法的装置。
技术介绍
在下文中将会明了的是，除非另有说明，铝合金牌号和状态代号(temperdesignations)是指在2014年由美国铝业协会(AluminumAssociation)出版的AluminumStandardsandDataandtheRegistrationRecords中的AluminumAssociationdesignations，其对于本领域技术人员而言是公知的。可热处理的AlMgSi合金系列(也称为6000系列铝合金，典型实例包括AA6005、AA6014、AA6016和AA6022)的工业规模的汽车片材的生产包括多个离散的步骤，即：对轧制板或铸锭进行半连续的直接激冷铸造(DC-铸造)或电磁铸造(EMC-铸造)(尽管在较不优选的情况下还可施用连续铸造(如带式铸造或轧制铸造))、在约500℃-580℃下对所述板预加热数小时使微结构均质化、热轧制至规格为约3mm-12mm的热轧制带材、通常将热轧制带材进行热卷绕并冷却至环境温度、以多道次(passes)将热轧制带材冷轧制至最终规格、任选在冷轧制之前或在冷轧制工艺期间施加中间退火、以及使最终规格的带材退火以调节所需的材料性能。退火可在连续退火炉或分次式退火炉中完成。不幸的是，通过此方式从半连续铸锭生产的片材产品往往经受称为绳索圈(roping)、皱折(ridging)或“漆刷(paintbrush)”线形成的现象(由此使用“绳索圈”一词)，即，相较于由金属轧制操作得到的剩余金属，形成的窄条带具有不同的晶体结构，并通常沿轧制方向排列。在随后的片材产品形成汽车部件时的横向应变(transversestraining)期间，这些条带显示出可见的表面起伏，降低了汽车产品的最终表面光洁度。本领域中的许多人已遇到绳索圈，并发现通过改变片材的生产方法而使重结晶发生在加工的中间阶段，可抑制绳索圈。例如，在US专利号5,480,498(Reynolds)、US专利号4,897,124(SkyAluminum)和US专利号6,120,623(Alcan)中记录了绳索圈的抑制。在这些专利中，通过在片材产品形成的中间阶段(例如，在热轧制之后但冷轧制之前、或在冷轧制早期阶段之后)引入分次(batch)退火步骤(即，在处于316℃-538℃的范围内的温度下进行加热)来控制绳索圈。生产6000-系列铝片材材料的有经济吸引力的方法是在最终规格时连续退火。在连续退火炉的末端，例如通过强制气体冷却系统或喷雾冷却系统，将带材材料迅速冷却或淬火至环境温度。通过该固溶退火(solutionanneal)，主要合金元素Mg和Si溶解，从而产生良好的成型性、屈服强度和烤漆硬化行为得到控制、并使片材材料达到T4回火。为了以有经济吸引力的方式在工业规模上生产AlMgSi-合金片材材料，当片材材料移动通过连续退火炉时，需要能够维持足够高的线速度。然而，在所需的退火温度下，过高的线速度可能影响带材材料的均热时间，并由此影响铝带材的机械性能等。因此，需要生产基本不显示或者无绳索圈而同时维持期望的T4特征的铝汽车合金片材产品的改进的工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于对处于最终厚度的AlMgSi铝合金片材进行连续退火的方法，所述AlMgSi铝合金片材具有优良的绳索圈行为和优良的机械性能。本专利技术通过提供如下的方法而达到或超过这一目的和其它目的以及进一步的优势，所述方法用于通过将开卷的可热处理的AlMgSi铝合金片材以其长度方向连续移动通过连续退火炉而对处于最终厚度的铝合金片材进行连续退火，所述连续退火炉被设置用于将该移动的铝片材加热至处于约500℃-590℃、更优选约520℃-580℃的温度范围内的设定的固溶热处理温度或设定的均热温度(TSET)，所述连续退火炉具有入口工段和出口工段，该移动的铝片材从入口工段至出口工段实质上水平地移动通过连续退火炉，提供对流加热器(优选气体燃烧器，例如，多个燃烧燃炉和空气循环设备)对所述连续退火炉进行加热，并且其中，所述移动的铝片材在离开出口工段之后被快速地从TSET冷却或淬火至低于约100℃(通常冷却或淬火至环境温度)，并且其中，紧接在所述连续退火炉的入口工段之前或邻近所述连续退火炉的入口工段处，以作为片材厚度的函数的平均加热速度将所述移动的铝片材从环境温度预加热至比TSET低约5℃-100℃的温度，平均加热速度至少为Y＝-31.ln(X)+50，其中，Y是以℃/sec计的加热速度，并且X是以mm计的片材厚度。在传统的连续固溶热处理过程中，所得到的AlMgSi铝片材具有优良的绳索圈性能，但是如果还需要优良的机械性能，则必须在相对低的线速度下加工。根据本专利技术，已经发现至少对于具有临界的绳索圈的AlMgSi合金而言，在维持优良的绳索圈性能以及在T4状态下的改善的机械性能(例如，屈服强度、抗张强度)方面实现了改善的平衡，同时，由于允许更快的线速度，可通过更有经济吸引力的生产工艺进行生产。对于AlMgSi合金而言，碰撞性能是非常关键的材料性质，例如，对于AA6005和AA6005A系列合金而言，已发现当根据本专利技术进行生产时，可得到改善的碰撞性能。在优选的实施方式中，将移动的铝片材非常快速地从环境温度预加热至最多比TSET低75℃的温度，更优选最多比TSET低60℃的温度。在实施方式中，将移动的铝片材非常快速地从环境温度预加热至最多比TSET低约10℃的温度。虽然可以应用各种对流加热器，例如电阻加热，优选使用具有多个空气循环设备的气体燃烧装置通过对流加热而对连续退火炉进行加热，并且最新型的炉具有温度控制器，以对设定的固溶热处理温度进行控制，控制精度为+/-3℃或更好。在一个实施方式中，通过感应加热、并且更多地通过横向磁通感应加热装置对铝合金片材感应地进行预加热。这使得能够在将移动的铝片材在连续的退火炉中通过对流加热进一步加热至TSOAK之前进行非常快速的预加热。在一个实施方式中，预加热的平均加热速度作为片材厚度的函数至少为Y＝-50.ln(X)+80，其中，Y是以℃/sec计的平均加热速度，并且X是以mm计的片材厚度。优选的平均加热速度作为片材厚度的函数至少为Y＝-62.ln(X)+100。更优选的平均加热速度作为片材厚度的函数至少为Y＝-93.ln(X)+150。更高的加热速度对于所得到的铝片材的各种性能而言是有益的，并且对片材性能和可允许增加的线速度之间的平衡而言是有利的。在一个实施方式中，处于最终规格的铝合金片材具有0.3mm-4.5mm，更优选0.7mm-4.5mm的厚度。片材宽度通常为约700mm-2700mm。在一个实施方式中，移动的铝片材实质上水平地移动通过连续退火炉的距离为至少约20米、优选至少40米、更优选至少约55米。实际最大距离为约125米，但本专利技术不限于该最大距离。在一个实施方式中，移动的本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过将开卷的可热处理的AlMgSi铝合金片材以其长度方向连续移动通过连续退火炉而用于对处于最终厚度的铝合金片材进行连续退火的方法，所述连续退火炉被设置用于将移动的铝片材加热至处于500℃‑590℃的温度范围内的设定的均热温度(T

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 EP 14184553.71.通过将开卷的可热处理的AlMgSi铝合金片材以其长度方向连续移动通过连续退火炉而用于对处于最终厚度的铝合金片材进行连续退火的方法，所述连续退火炉被设置用于将移动的铝片材加热至处于500℃-590℃的温度范围内的设定的均热温度(TSET)，所述连续退火炉具有入口工段和出口工段，所述移动的铝片材实质上水平地移动通过所述连续退火炉，通过对流加热器、优选气体燃烧器对所述连续退火炉进行加热，并且其中，所述移动的铝片材在离开所述出口工段时被快速地从TSET冷却至低于约100℃，并且其中，在所述连续退火炉的入口工段之前或邻近所述连续退火炉的入口工段处，使用作为片材厚度的函数的平均加热速度将所述移动的铝片材预加热至比TSET低5℃-100℃的温度，所述平均加热速度至少为Y＝-31.ln(X)+50，其中，Y是以℃/sec计的加热速度，并且X是以mm计的片材厚度。2.如权利要求1所述的方法，其中，在所述连续退火炉的入口工段之前或在所述连续退火炉的入口工段处，使用作为所述片材厚度的函数的平均加热速度将所述移动的铝片材预加热至比TSET低5℃-100℃的温度，所述平均加热速度至少为Y＝-50.ln(X)+80、并且更优选至少为Y＝-62.ln(X)+100...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·梅耶，斯韦特兰娜·埃米若维娜·埃布泽瓦，约翰·彼得鲁斯·马里耶特·圭多·阿拉斯，德克·梅达德·杰勒德·弗洛朗·范尼乌布尔奇，彼得拉·巴克斯，
申请(专利权)人：阿莱利斯铝业迪弗尔私人有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE