一种高成形性镜面铝合金板带材的热处理方法技术

本发明专利技术提供了一种高成形性镜面铝合金板带材的热处理方法，所述热处理方法是将经冷轧和镜面轧制后所得的、表面呈镜面效果的镜面轧制铝合金板带材，在箱式退火炉中缓慢升温至270℃~340℃，保温时间1h~36h，然后空冷。所述铝材为8000系铝合金，Fe元素含量1.2~1.6%。热处理后的铝材抗拉强度为100‑130MPa，屈服强度≥60MPa，延伸率≥30%，同时铝材表面光泽度≥750GU，且铝材组织中晶粒细小，平均晶粒尺寸≤10μm，因此，该铝材的表面质量和力学性能满足汽车内饰件产品的使用要求。

A heat treatment method of high formability mirror aluminum alloy plate and strip

【技术实现步骤摘要】
一种高成形性镜面铝合金板带材的热处理方法
本专利技术属于铝合金材料领域，具体涉及一种高成形性镜面铝合金板带材的热处理方法。
技术介绍
近年来，随着建筑装饰行业及汽车行业的蓬勃发展，具有特殊表面效果的铝材市场需求量不断增加，尤其是具有镜面效果铝材的使用面越来越广，主要包括照明灯饰行业、太阳能反射板、建筑外观、室内装饰、家具、电梯、标牌、汽车内外装饰、家用电器及电子消费品等行业领域。轧制镜面铝8014产品的典型技术路线如下：铸造扁锭→锯切和铣面→均匀化热处理→热轧→冷轧和中间退火→镜面轧制→清洗→版型拉矫→退火处理→开板成型→成品。由于零部件装饰产品的结构趋于复杂化，要求镜面铝板带材具有更高的成形性能，以满足产品的设计需求。但现有镜面铝板带材在拉伸强度满足需求的前提下，其延伸率范围10%~25%，不能满足产品的成形性能要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高成形性镜面铝合金板带材的热处理方法，通过优化铝合金初始状态的冷轧率，热处理温度和保温时间等参数，调控铝合金金属组织，进而改善铝合金的成形性能。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种高成形性镜面铝合金板带材的热处理方法，将经冷轧和镜面轧制后所得的、表面呈镜面效果的镜面轧制铝合金板带材，在箱式退火炉中缓慢升温至270℃~340℃，保温1h~36h，然后空冷。所用的镜面轧制铝合金板带材的冷轧率≥90%、表面光泽度≥800GU。镜面轧制铝合金板带材的升温速率为20~60℃/h。所述镜面轧制铝合金板带材为8000系铝合金，成分中Fe元素含量为1.2~1.6%。所述镜面轧制铝合金板带材经热处理后的抗拉强度100-130MPa，屈服强度≥60MPa，延伸率≥30%。所述镜面轧制铝合金板带材经热处理后的表面光泽度≥750GU。所述镜面轧制铝合金板带材经热处理后，铝材组织中平均晶粒尺寸≤10μm。本专利技术的原理：首先，专利技术人对影响铝合金成形性能的金属组织因素进行的调研和分析，结果发现，晶粒尺寸大小是影响铝合金成形性能的重要因素，根据Hall-Petch公式，铝合金中的晶粒越细，晶界、亚晶界越多，可以有效阻止位错的运动，并产生位错塞积强化。细化晶粒尺寸既能提高铝合金的强度，又能提高塑性和韧性。其次，本专利技术人发现，通过有效合理的控制热处理温度的升高和时间的延长，8000系镜面铝板带材晶粒尺寸逐渐长大，拉伸强度逐渐降低，延伸率逐渐提高。本专利技术具有以下创新点及优点：1、本专利技术方法去掉了常规镜面铝制备方法中，位于冷轧和镜面轧制之间的中间退火处理环节，提高了镜面铝冷轧率达到90%以上，进行成品退火处理后铝材表面光泽度不低于750GU，高于常规镜面铝热处理方法制备铝材（光泽度约为700GU），抗拉强度100-130MPa，屈服强度≥60MPa。2、采用本专利技术方法对8000系镜面铝板带材进行处理，晶粒尺寸≤10μm，延伸率达到30%以上，使板材具有高光泽度的同时具有良好的成形性能，满足零部件产品对镜面铝高成形性能的技术需求。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但并不作为对专利技术做任何限制的依据。以下实施例和对比例以镜面加工后的8014镜面铝板材为研究对象，试制不同退火工艺后的板材晶粒组织观察和延伸率测试。8014镜面铝板材的成分中Fe元素含量1.2~1.6%。实施例1：8014镜面铝板材的热处理工艺参数如下：（1）铝合金材料初始条件：冷轧率为92%，表面光泽度为855GU；（2）缓慢升温速度为20℃/h，热处理温度为300℃；（3）保温时间为23h，然后空冷。依据上述工艺制备的8014镜面铝合金板材的金属组织中晶粒组织尺寸和板材延伸率如表1所示，由表1可知，该成品铝材中晶粒组织的尺寸为8.1μm，延伸率为30.6%，具有良好的成形性能，满足汽车内饰件成形性能的应用要求。实施例2：8014镜面铝板材的热处理工艺参数如下：（1）铝合金材料初始条件：冷轧率为91%，表面光泽度为825GU；（2）缓慢升温速度为30℃/h，热处理温度为270℃；（3）保温时间为10h，然后空冷。依据上述工艺制备的8014镜面铝合金板材的金属组织中晶粒组织尺寸和板材延伸率如表1所示，由表1可知，该成品铝材中晶粒组织的尺寸为7.2μm，延伸率为31.5%，具有良好的成形性能，满足汽车内饰件成形性能的应用要求。对比例1：8014镜面铝板材的热处理工艺参数如下：（1）铝合金材料初始条件：冷轧率为71%，表面光泽度为720GU；（2）缓慢升温速度为30℃/h，热处理温度为320℃；（3）保温时间为10h，然后空冷。依据上述工艺制备的8014镜面铝合金板材的金属组织中晶粒组织尺寸和板材延伸率如表1所示，由表1可知，该成品铝材中晶粒组织的尺寸为19.7μm，延伸率为28.5%，不能满足汽车内饰件成形性能的应用要求。表1：8014镜面铝合金板材热处理工艺及晶粒尺寸和延伸率此外，实施例1、2中，所得8014镜面铝合金板材的抗拉强度100-130MPa，屈服强度≥60MPa。实施例3：除上述实施例外，专利技术人还在实施例1、2的基础上，将升温速度进行不同的变化，如采用40℃/h、50℃/h、60℃/h的升温速度进行热处理，最后铝板材的延伸率仍可达到30%以上，能够满足汽车内饰件成形性能的应用要求。实施例4：专利技术人还在实施例1、2的基础上，将热处理温度控制在320-340℃，保温时间1h，最后所制备的铝板材的延伸率仍可达到30%以上，能够满足汽车内饰件成形性能的应用要求。以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本专利技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高成形性镜面铝合金板带材加工的热处理方法，其特征在于：将经冷轧和镜面轧制后所得的、表面呈镜面效果的镜面轧制铝合金板带材，在箱式退火炉中缓慢升温至270℃~340℃，保温1h~36h，然后空冷。/n

【技术特征摘要】
1.一种高成形性镜面铝合金板带材加工的热处理方法，其特征在于：将经冷轧和镜面轧制后所得的、表面呈镜面效果的镜面轧制铝合金板带材，在箱式退火炉中缓慢升温至270℃~340℃，保温1h~36h，然后空冷。


2.根据权利要求1所述的高成形性镜面铝合金板带材加工的热处理方法，其特征在于：所用的镜面轧制铝合金板带材的冷轧率≥90%、表面光泽度≥800GU。


3.根据权利要求1所述的高成形性镜面铝合金板带材加工的热处理方法，其特征在于：镜面轧制铝合金板带材的升温速率为20~60℃/h。


4.根据权利要求1所述的高成形性镜面铝合金板带材加工的热处理方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王森，高崇，吴广奇，刘辉，
申请(专利权)人：中铝河南洛阳铝加工有限公司，中铝材料应用研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41