一种3003铝合金板材及其前处理工艺制造技术

发明专利技术人提供了一种3003铝合金板材的前处理工艺，包括以下步骤：首次精炼、首次变质、热处理。上述技术方案采用了Al5TiB和Ce联合对铝液进行了变质处理，其除杂率相比只采用了Al5TiB的方案提高了31.8％，而且得到铝合金晶粒尺寸变小，且分布较均匀。在相同热变形条件下，经本技术方案处理的3003铝合金中的立方织构强度最大，有利于深冲变形，降低由于制耳率而导致的产品废品率，节约生产成本，提高企业效益。

A 3003 Aluminum Alloy Sheet and Its Pretreatment Technology

【技术实现步骤摘要】
一种3003铝合金板材及其前处理工艺
本专利技术涉及有色合金的热加工领域，具体涉及一种3003铝合金板材及其前处理工艺。
技术介绍
3003铝合金为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。3003铝合金用于深冲制备容器时，在生产过程中主要存在两个方面的问题：第一个问题是，材料自身存在较多缺陷，如夹杂、气孔以及微裂纹等，影响深冲过程，增加了废品率；第二个问题是，材料晶粒组织粗大，热加工时不易获得立方织构，深冲过程易产生制耳，影响最终产品。
技术实现思路
为了解决上述问题，需要提供一种纯度高、杂质少，晶粒组织尺寸较小、分布均匀，热加工时会得到高强度立方织构的3003铝合金板材及其前处理工艺。首先，专利技术人提供了一种3003铝合金板材的前处理工艺，包括以下步骤：首次精炼：将原料3003铝锭放入熔炼炉，加热至680-700℃，然后向铝液一边撒入精炼剂一边进行搅拌，后进行首次扒渣；首次变质：将扒渣后铝液加入Al5TiB细化剂和金属Ce，搅拌均匀后静置10-15min得到首次变质铝液；热处理：将变质后铝液浇铸为铝锭，将铝锭放入热处理炉加热至400-420℃，保温9-12h，得到前处理后3003铝合金铝锭。进一步地，所述精炼剂的组分及质量百分含量为：NaCl25％-35％、KCl30％-40％、NaF10％-20％、K2SO415％-25％。进一步地，所述首次精炼步骤，所述精炼剂以基于铝液质量3％-5％的量加入。进一步地，所述首次变质步骤中，所述Al5TiB细化剂以基于首次变质铝液质量的1.5％-2％加入；所述金属Ce以基于首次变质铝液质量的0.2％-0.5％加入。进一步地，还包括二次精炼步骤，所述二次精炼步骤在首次精炼步骤后在首次变质步骤之前；所述二次精炼步骤包括：首次扒渣后铝液一边撒入精炼剂一边进行搅拌，然后进行二次扒渣；进一步地，所述二次精炼步骤，所述精炼剂以基于铝液质量2％-3％的量加入。进一步地，还包括二次变质步骤，所述二次变质步骤位于所述首次步骤之后，热处理步骤之前；所述二次变质步骤包括：将首次变质后铝液加入Al5TiB细化剂和金属Ce，搅拌均匀后静置8-10min得到二次变质铝液。进一步地，所述二次变质步骤中，所述Al5TiB细化剂以基于二次变质铝液质量的0.5％-1％加入；所述金属Ce以基于二次变质铝液质量的0.1％-0.2％加入。专利技术人还提供了一种3003铝合金板材，所述3003铝合金板材的制备过程中采用上述任一所述3003铝合金板材的前处理工艺。进一步地，所述3003铝合金板材用于深冲制备容器。区别于现有技术，上述技术方案采用了Al5TiB和Ce联合对铝液进行了变质处理，其除杂率相比只采用了Al5TiB的方案提高了31.8％，而且得到铝合金晶粒尺寸变小，且分布较均匀。在相同热变形条件下，经本技术方案处理的3003铝合金中的立方织构强度最大，表明经过本技术方案处理的3003铝合金有利于深冲变形，降低由于制耳率而导致的产品废品率，节约生产成本，提高企业效益。附图说明图1为原料3003铝锭的显微组织图；图2为对比例1进行实验Ⅰ处理的铝锭的显微组织图片；图3为实施例1进行实验Ⅱ处理的铝锭的显微组织图；图4为原料3003铝锭400℃、0.1s-1织构组分成像图；图5为对比例1进行实验Ⅰ处理的铝锭400℃、0.1s-1织构组分成像图；图6为实施例1进行实验Ⅱ处理的铝锭400℃、0.1s-1织构组分成像图；图7为原料3003铝锭450℃、0.1s-1织构组分成像图；图8为对比例1进行实验Ⅰ处理的铝锭450℃、0.1s-1织构组分成像图；图9为实施例1进行实验Ⅱ处理的铝锭450℃、0.1s-1织构组分成像图；图10为3003铝合金主要再结晶织构组分强度与前处理工艺的关系图图11为3003铝合金主要再结晶织构组分强度与前处理工艺的关系图具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。实施例1一种3003铝合金铝锭的制备首次精炼：将原料3003铝锭放入熔炼炉，加热至680℃，然后向铝液一边撒入精炼剂一边进行搅拌，后进行首次扒渣；所述精炼剂以基于铝液质量4％的量加入。部分精炼剂悬浮在铝液表面，起到隔离大气的作用，其余的与铝渣反应，将铝渣带出铝液表面。二次精炼：首次扒渣后铝液一边撒入精炼剂一边进行搅拌，然后进行二次扒渣；所述精炼剂以基于铝液质量2.5％的量加入。二次扒渣能使得到的铝液较为洁净。首次变质：将扒渣后铝液加入Al5TiB细化剂和金属Ce，搅拌均匀后静置10-15min得到首次变质铝液；所述首次变质步骤中，所述Al5TiB细化剂以基于首次变质铝液质量的1.5％加入；所述金属Ce以基于首次变质铝液质量的0.3％加入。二次变质：将首次变质后铝液加入Al5TiB细化剂和金属Ce，搅拌均匀后静置8-10min得到二次变质铝液；所述Al5TiB细化剂以基于二次变质铝液质量的0.6％加入；所述金属Ce以基于二次变质铝液质量的0.1％加入。热处理：将变质后铝液浇铸为铝锭，将铝锭放入热处理炉加热至410℃，保温10h，得到前处理后3003铝合金铝锭。热处理过程能使原子充分扩散，减少偏析，以获得大小均匀的组织。其中，精炼剂的组分及质量百分含量为：NaCl30％、KCl35％、NaF15％、K2SO420％。实施例2一种3003铝合金铝锭的制备首次精炼：将原料3003铝锭放入熔炼炉，加热至700℃，然后向铝液一边撒入精炼剂一边进行搅拌，后进行首次扒渣；所述精炼剂以基于铝液质量3％的量加入。部分精炼剂悬浮在铝液表面，起到隔离大气的作用，其余的与铝渣反应，将铝渣带出铝液表面。首次变质：将扒渣后铝液加入Al5TiB细化剂和金属Ce，搅拌均匀后静置10-15min得到首次变质铝液；所述首次变质步骤中，所述Al5TiB细化剂以基于首次变质铝液质量的2％加入；所述金属Ce以基于首次变质铝液质量的0.5％加入。二次变质：将首次变质后铝液加入Al5TiB细化剂和金属Ce，搅拌均匀后静置8-10min得到二次变质铝液；所述Al5TiB细化剂以基于二次变质铝液质量的1％加入；所述金属Ce以基于二次变质铝液质量的0.2％加入。热处理：将变质后铝液浇铸为铝锭，将铝锭放入热处理炉加热至400℃，保温12h，得到前处理后3003铝合金铝锭。热处理过程能使原子充分扩散，减少偏析，以获得大小均匀的组织。其中，精炼剂的组分及质量百分含量为：NaCl25％、KCl30％、NaF20％、K2SO425％。实施例3一种3003铝合金铝锭的制备首次精炼：将原料3003铝锭放入熔炼炉，加热至700℃，然后向铝液一边撒入精炼剂一边进行搅拌，后进行首次扒渣；所述精炼剂以基于铝液质量5％的量加入。部分精炼剂悬浮在铝液表面，起到隔离大气的作用，其余的与铝渣反应，将铝渣带出铝液表面。二次精炼：首次扒渣后铝液一边撒入精炼剂一边进行搅拌，然后进行二次扒渣；所述精炼剂以基于铝液质量3％的量加入。二次扒渣能使得到的滤液较为洁净。首次变质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3003铝合金板材的前处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：首次精炼：将原料3003铝锭放入熔炼炉，加热至680‑700℃，然后向铝液一边撒入精炼剂一边进行搅拌，后进行首次扒渣；首次变质：将扒渣后铝液加入Al5TiB细化剂和金属Ce，搅拌均匀后静置10‑15min得到首次变质铝液；热处理：将变质后铝液浇铸为铝锭，将铝锭放入热处理炉加热至400‑420℃，保温9‑12h，得到前处理后3003铝合金铝锭。

【技术特征摘要】
1.一种3003铝合金板材的前处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：首次精炼：将原料3003铝锭放入熔炼炉，加热至680-700℃，然后向铝液一边撒入精炼剂一边进行搅拌，后进行首次扒渣；首次变质：将扒渣后铝液加入Al5TiB细化剂和金属Ce，搅拌均匀后静置10-15min得到首次变质铝液；热处理：将变质后铝液浇铸为铝锭，将铝锭放入热处理炉加热至400-420℃，保温9-12h，得到前处理后3003铝合金铝锭。2.根据权利要求1所述的前处理工艺，其特征在于，所述精炼剂的组分及质量百分含量为：NaCl25％-35％、KCl30％-40％、NaF10％-20％、K2SO415％-25％。3.根据权利要求1所述的前处理工艺，其特征在于，所述首次精炼步骤，所述精炼剂以基于铝液质量3％-5％的量加入。4.根据权利要求1所述的前处理工艺，其特征在于，所述首次变质步骤中，所述Al5TiB细化剂以基于首次变质铝液质量的1.5％-2％加入；所述金属Ce以基于首次变质铝液质量的0.2％-0.5％加入。5.根据权利要求1或2所述的前处理工艺，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贵清，傅高升，魏天云，王军德，
申请(专利权)人：福建船政交通职业学院，
类型：发明
国别省市：福建,35