铝合金带材以及生产这种铝合金带材的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过在两个冷却并收缩套紧的轧辊间连铸至１－５ｍｍ厚，来生产铝合金带材的方法，所述带材含有（以重量计）至少０．１５－１．５０％Ｆｅ和／或０．３５－１．９％Ｍｎ，且Ｆｅ＋Ｍｎ＜２．５％，并且，任选地，Ｓｉ＜０．８％，Ｍｇ＜０．２％，Ｃｕ＜０．２％，Ｃｒ＜０．２％，Ｚｎ＜０．２％，以及每种含量均小于０．１％且总含量小于０．３％的其它元素，铸造过程中，作用于轧辊上的力，单位为吨／每米带宽，其值应小于３００＋２０００／ｅ，ｅ是单位为ｍｍ的铸造带材的厚度。本发明专利技术也涉及具有相同组成的、双辊式连铸成１－５ｍｍ厚以及Ｒ↓［０．２］（ＭＰａ）×Ａ（％）之积高于２５００，并且优选超过３０００的合金带材。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过双辊式薄型(thin gauge)连铸(＜5mm)，生产镁和铜产含量低的铝合金带材，特别是AlFeSi和AlMn合金带材的方法。本专利技术也涉及通过双辊式薄型连铸铸造的并且，任选地经冷轧的所述合金带材，其具有高的机械性能，良好的可成形性以及优良的各向异性。技术状况为了不需经过随后的组织硬化处理，就能使铝合金具有高的机械抗力，对于用铝业协会(Aluminium Association)专用术语表示的5000系列的合金而言，一般采用的方法是添加镁。除了对这些合金进行铸造，尤其是进行连铸的需求正变得相当强烈这一事实外，还存在镁的含量相当多是不可接受的应用场合。属于这一情形的有例如，用于搪瓷炊具的薄板材，其中，镁不利于搪瓷层的附着，或着用来制造采用氟化物焊剂钎焊的热交换器叶片的带材，因为镁会扩散至表面并与所述焊剂反应。出于这一原因，这些应用场合采用的是机械抗力明显较低的1000系列中的AlFeSi合金，3000系列中的AlMn合金或者4000系列中的AlSiFe合金。M.DELEUZE和D.MARCHIVE在1980年6月的Revue del’Aluminium第289-292页中，发表的关于新的可锻合金的文章“Lesnouveaux alliages de corroyage 4006 et 4007”中清楚地说明了炊具市场对铝合金带材的制造商的需求。通常，通过板材的立式半连铸，热轧，冷轧及软退火来生产这些合金带材。在包括在550℃左右的温度进行退火的涂搪瓷处理，或经在450℃左右聚合的PFTE涂覆处理后，4006和4007合金的薄板具有55-80MPa的屈服强度R0.2。也可能通过连铸，尤其是通过在两个冷钢轧辊间进行的双辊式连铸来生产带材。连铸，由于其凝固条件不同于通常的工艺过程，因而也就会形成相当不同的显微组织。例如，1976年公开的Alcan的美国专利3989548介绍了(实施例9)通过双辊式连铸7mm厚的铝合金带材，所述合金含有元素Fe、Mn、Ni或Si中的至少之一。所述铸造带材的组织中含有直径为0.1-1.5μm的棒状脆性金属间化合物，所述化合物经压下量至少为60％的冷轧后被破断成尺寸小于3μm的细小粒子。所获带材具有机械抗力与可成形性间的良好匹配，但这些性能只有对于合金化元素含量相当高的合金，例如AlFeMn合金，其中Fe＞1.4％及Mn＞0.6％，或者AlFeNi合金，其中的Fe＞1.2％并且Ni＞1.1％，才具有真正的意义。Norsk Hydro的专利FR 2429844(＝GB 2024870)介绍了一种生产具有良好机械抗力和良好延性的AlMn、AlMg、AlMgSi或AlMgMn合金带材的连铸方法，其中，向所述合金中添加有少于0.5％的抗再结晶化的物质(Zr、Nb、Ta、Hf、Ni、Cr、Ti、V或W)。Alcoa的专利US 5380379涉及通过双辊式连铸生产合金含量相当高的合金箔材，所述合金箔材含有1.35-1.6％的铁，0.3-0.6％的锰，0.1-0.4％的铜，以及低于0.2％的硅。硅含量由于AlFeSi或AlMnSi型金属间相的出现而受到限制，而铜的存在对于使所述产品具有足够的机械抗力而言是必需的。相反的，Alcan的专利申请WO 96/27031涉及通过厚度小于25mm的带材的连铸获得的合金化元素含量较低的合金，所述合金含有0.40-0.70％的Fe，0.10-0.30％锰，0.10-0.25％铜以及低于0.10％的硅，所述合金的性能与合金3003接近。经冷轧和350-400℃间的退火后，回火点“O”处(依据标准NF EN 515)的合金的晶粒尺寸小于70μm，而且其性能与采用通常的处理方法生产的合金3003非常接近。这类组成限于那些使用合金化元素含量更低的合金如1050或者无铜的合金的场合。Alcan的专利EP 0039211介绍了一种连续铸造生产厚度为3-25mm的AlMn合金带材的方法，所述合金带材含有1.3-2.3％的锰，以及，可能地，低于0.5％的铁、镁或铜，低于2％的锌和低于0.3％的硅。所介绍的方法相当复杂，因为其包括使至少锰的一半以金属间化合物形式析出的均匀化退火过程，压下量至少为30％的冷轧过程以及一个或多个中间退火步骤。所获得的带材的机械特性为A与R0.2的乘积不超过2100，其中A是单位为％的延伸率，R0.2为塑性变形达0.2％时的屈服强度，单位MPa。Alcan的专利EP 0304284介绍了一种具有高热稳定性的合金，所述合金含有1.5-2.5％的锰，0.4-1.2％的铬，0.4-0.8％的锆以及最高2％的镁，并且还涉及通过厚度小于4mm的带材的连铸来进行所述合金的生产。这一非同寻常的铬和锆含量，尤其当与镁的添加相结合时，会获得很高的机械抗力，但对延伸率有不利影响，其值低于10％，从而使得这些合金，即使不含镁时，不适于生产例如炊具。在两个冷却的轧辊间进行铝合金带材的连铸多年前已为人所知。该方法投资成本较低，可用来生产范围相当广的不需要随后进行热轧的合金带材。近年来，铸造机械的制造商在减小所述铸造带材的厚度上已取得相当大的进展，在某些情形下，可将带材的厚度降至约1mm，从而减少了所需的冷轧量，并且，对于最终尺寸大于1mm时，只要所述铸造带材的质量能足以满足使用要求，就甚至可以省去冷轧工序。这一进展是技术会议上若干论文的主题，例如—M.CORTES的“Pechiney Jumbo 3 CM.The new demands ofthin strip casting”，见Light Metals TMS 1995，第1161页。—B.TARAGLIO和C.ROMANWSKI的“Thin gauge/Highspeed roll casting technology for Foil production”，见Light MetalsTMS 1995，第1165-1182页。该文提到了若干可以采用所述铸机进行铸造的合金，例如，合金1050，1060，1100，1145，1188，1190，1193，1199，1200，1230，1235，1345，3003，8010，8011，8111和8014。该文也指出用于进行双辊式连铸的轧机的作用力为3000吨，强调需要使用很高的力来进行薄型的铸造。专利技术目的本专利技术的目的是获得具有低的Mg和Cu含量的铝合金带材，所述合金带材在铸态或冷轧状态下，具有比采用传统的铸造工艺或者厚尺寸的连铸工艺获得的具有相同组成的类似带材高得多的机械抗力，而且，也具有至少同等的可成形性和各向异性。本专利技术的又一个目的是获得再结晶温度远远高于采用传统铸造方法获得的相同合金再结晶温度的铝合金带材，尤其是获得在通常的对炊具进行涂搪瓷或PTFE聚合的温度下，不发生再结晶的合金。专利技术目标本专利技术的目标是一种铝合金带材的生产方法，所述合金带材含有(以重量计)元素Fe(0.15-1.5％)或Mn(0.35-1.9％)中的至少之一，且Fe+Mn＜2.5％，并且，任选地还含有Si(＜0.8％)，Mg(＜0.2％，优选＜0.05％)，Cu(＜0.2％，优选＜0.1％)，Cr(＜0.2％，优选＜0.02％)或Zn(＜0.2％，优选＜0本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产铝合金带材的方法，该方法包括通过在两个冷却的收缩套紧轧辊间进行双辊式连铸至１－５ｍｍ厚，然后，任选地随后冷轧，所述合金带材含有（以重量计）元素Ｆｅ（０．１５－１．５％）或Ｍｎ（０．３５－１．９％）中至少之一种，且Ｆｅ＋Ｍｎ＜２．５％，并且，任选地含有Ｓｉ（＜０．８％），Ｍｇ（＜０．２％），Ｃｕ（＜０．２％），Ｃｒ（＜０．２％），Ｚｎ（＜０．２％），每种含量均小于０．１％且总量小于０．３％的其它元素，铸造过程中作用在轧辊上的力，单位为吨／每米带宽，其值应小于３００＋２０００／ｅ，ｅ是单位为ｍｍ的所述铸造带材的厚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JL霍夫曼，M科特斯，
申请(专利权)人：皮西尼何纳吕，
类型：发明
国别省市：FR[法国]