一种铝合金带材及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种铝合金带材的制备方法，所述铝合金带材的组分及质量百分比为Al≥99.00％、Si与Fe总和≤0.85％、Cu 0.05～0.20％、Mn≤0.05％、Zn≤0.10％、Ti≤0.05％、其余为不可避免的杂质，其中Fe的质量与Si的质量的比值在2.3～2.4之间；熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭，所述制备方法主要包括熔铸、热轧、冷轧、精整。与现有技术相比，该方法制得的铝合金带材各向异性小，抗拉强度在80～90MPa，延伸率可达48％以上，塑性应变比高达1.2以上，深拉冲制性能优良，可以冲制结构复杂的金属零部件，解决了传统钢板防腐蚀能力差、高镁系铝合金冲压成形较困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金带材及其制备方法
本专利技术涉及一种铝及铝合金带材的制备领域，尤其是涉及一种铝合金带材的制备方法。
技术介绍
随着社会的快速发展和人民的经济提高，可持续发展成了热点话题，在汽车行业，节能成为了核心问题，随之汽车轻量化成为降低燃油耗和减少排放的解决技术之一，由于铝合金具有质轻、强度高、耐腐蚀等突出的优点，因此铝合金材料成为最佳选择之一。现使用最多的就是镀铝钢板和高镁系铝合金作为汽车的零部件，虽然强度较高，但是钢板的防腐蚀能力差，长时间在外裸露容易生锈腐蚀；所述高镁系铝合金的制备方法中，通常也包括熔炼、铸造、均匀化、轧制和退火等步骤，而且生产出的高镁系铝合金强度较高，但是冲压成形较困难，易导致表面质量问题。因此，有必要提供一种新的铝合金带材的制备方法以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐腐蚀性优良、延伸率高的铝合金带材及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术提供一种铝合金带材的制备方法，所述铝合金带材的制备方法包括以下步骤：步骤S1、按如下组分及质量百分比：Al≥99.00％、Si与Fe总和≤0.85％、Cu0.05～0.20％、Mn≤0.05％、Zn≤0.10％、Ti≤0.05％、其余为不可避免的杂质，其中Fe的质量与Si的质量的比值在2.3～2.4之间；熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭，具体包括：步骤S11、选用元素Mn、Zn、Al含量符合上述质量百分比的重熔铝锭作为熔体并熔炼成铝液，熔炼铝液温度不超过750℃，熔体温度达到720℃～750℃后，按上述质量百分比加入元素Fe、Si和Cu；步骤S12、将所述铝液进行电磁搅拌使其化学成分均匀，再使用扒渣车进行扒渣；步骤S13、将所述铝液转入保温炉中进行精炼，其中，精炼时加入15～20Kg颗粒状精炼剂，精炼30～40分钟；步骤S14、精炼完成后再一次进行扒渣，再静置30～40分钟；步骤S15、将静置结束后的所述铝液依次经过除气箱除气，所述除气箱内的氢含量小于0.12mL/100gAl，其中，所述除气箱除气全程按上述Ti元素的质量百分比在线加入钛丝AlTi5B1A进行晶粒细化，且在线细化Ti含量要求达到0.016％～0.018％；将经所述除气箱处理后的所述铝液经过过滤箱，所述过滤箱采用60PPi陶瓷过滤板过滤；再将经所述过滤箱处理后的所述铝液通过结晶器进行铸造得到所述铸锭，其中，铸造速度为45～55mm/min，铸造冷却水流量为250～350L/min；步骤S2、采用热轧工序将所述铸锭制成4.0mm厚的热轧坯料：步骤S21、对所述铸锭铣削，大面铣削10mm每面，将冷隔偏析铣削干净；步骤S22、将铣面之后的所述铸锭进行均匀化处理，采用差热分析，确定均匀化工艺温度为575±5℃，保温6小时；均匀化处理后继续保温2小时再出炉轧制，其中，该保温2小时时段中，所述铸锭温度为500～510℃；步骤S23、将均匀化处理之后的所述铸锭经热连轧机进行轧制，其中热轧粗轧轧制19道次，粗轧后中间坯厚度为30mm，再进行精轧3机架轧制得到厚度为4.0mm的热轧坯料，其中终轧温度为310℃～330℃，轧制过程中使用乳化液进行润滑和冷却；步骤S3、对所述热轧坯料进行冷轧，得到厚度为0.5mm的铝合金成品铝卷：步骤S31、对所述热轧坯料进行冷轧，经3道次轧制最终得到厚度为0.5mm的铝卷带材，且在冷轧过程中使用润滑轧制油；步骤S32、将所述铝卷带材经过清水清洗以去除铝粉及轧辊脱落的铁粉；步骤S33、将清洗后的所述铝卷带材在退火炉进行完全再结晶退火处理后得到厚度为0.5mm的所述铝合金成品铝卷，其中，退火温度为290℃并保温4小时；步骤S4、将所述铝合金成品铝卷拉弯矫直得到所述铝合金带材，所述铝合金带材的不平度为中波波高小于或等于2mm且波长大于或等于600mm，并在所述铝合金带材表面均匀喷晒D40清洗油。优选的，所述步骤S11中，所述重熔铝锭中铝元素的含量大于或等于99.70％，配制元素Fe、Si、Cu均采用中间合金。优选的，所述步骤S13中，所述颗粒状精炼剂主要成份为MgCl2及KCl。优选的，所述步骤S23中，精轧3机架轧制形成4.0mm的所述热轧坯料需依次经过轧制道次为30mm、15mm、8.0mm、4.0mm；所述乳化液采用非离子型乳化剂将水与基础油乳化得到。优选的，所述步骤S31中，在冷轧时，形成最终厚度0.5mm的所述铝卷带材需经过轧制道次依次为4.0mm、1.8mm、0.85mm、0.5mm。优选的，所述步骤S31中，冷轧形成最终厚度0.5mm的所述铝卷带材采用表面粗糙度为Ra0.18μm的轧辊轧制。优选的，所述步骤S31中，所述润滑轧制油中加入质量分数为0.12％～0.15％的添加剂，所述添加剂主要成分为十二醇。优选的，所述铝合金带材由权利要求1-7任意一项所述铝合金带材的制备方法制成，所述铝合金带材用于汽车发动机隔热罩。。与现有技术相比，本专利技术铝合金带材的制备方法通过优异的化学成分设计，尤其是控制Fe的质量与Si的质量的比值，可避免大量的硬脆相β相FeSiAl3的形成，从而提高带材的冲压性能；通过铸锭均匀化工艺、冷轧变形等，得到的铝合金带材抗拉强度在80～90MPa，延伸率可达48％以上，塑性应变比r值高达1.2以上，使得铝合金带材具有优异的综合机械性能，深拉冲制性能优良；采用表面低粗糙度和喷晒清洗油工艺，使得铝合金带材冲制无起皱翘曲开裂现象。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1为本专利技术铝合金带材制备方法的流程框图。【具体实施方式】下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请结合图1，本专利技术提供一种铝合金带材的制备方法，该方法具体包括以下步骤：步骤S1、按如下组分及质量百分比：Al≥99.00％、Si与Fe总和≤0.85％、Cu0.05～0.20％、Mn≤0.05％、Zn≤0.10％、Ti≤0.05％、其余为不可避免的杂质，其中Fe的质量与Si的质量的比值在2.3～2.4之间；熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭。本实施例中，通过控制Fe的质量与Si的质量的比值，有利于所述铸锭易于形成α相Fe2SiAl8，且避免大量的硬脆相β相FeSiAl3的形成，因此通过该方法制得的铝合金带材组织优良，有利于提高铝合金带材的冲压性能。步骤S1具体还包括：步骤S11、选用元素M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金带材的制备方法，其特征在于，所述铝合金带材的制备方法包括以下步骤：/n步骤S1、按如下组分及质量百分比：Al≥99.00％、Si与Fe总和≤0.85％、Cu 0.05～0.20％、Mn≤0.05％、Zn≤0.10％、Ti≤0.05％、其余为不可避免的杂质，其中Fe的质量与Si的质量的比值在2.3～2.4之间；熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭，具体包括：/n步骤S11、选用元素Mn、Zn、Al含量符合上述质量百分比的重熔铝锭作为熔体并熔炼成铝液，熔炼铝液温度不超过750℃，熔体温度达到720℃～750℃后，按上述质量百分比加入元素Fe、Si和Cu；/n步骤S12、将所述铝液进行电磁搅拌使其化学成分均匀，再使用扒渣车进行扒渣；/n步骤S13、将所述铝液转入保温炉中进行精炼，其中，精炼时加入15～20Kg颗粒状精炼剂，精炼30～40分钟；/n步骤S14、精炼完成后再一次进行扒渣，再静置30～40分钟；/n步骤S15、将静置结束后的所述铝液依次经过除气箱除气，所述除气箱内的氢含量小于0.12mL/100gAl，其中，所述除气箱除气全程按上述Ti元素的质量百分比在线加入钛丝AlTi5B1A进行晶粒细化，且在线细化Ti含量要求达到0.016％～0.018％；将经所述除气箱处理后的所述铝液经过过滤箱，所述过滤箱采用60PPi陶瓷过滤板过滤；再将经所述过滤箱处理后的所述铝液通过结晶器进行铸造得到所述铸锭，其中，铸造速度为45～55mm/min，铸造冷却水流量为250～350L/min；/n步骤S2、采用热轧工序将所述铸锭制成4.0mm厚的热轧坯料：/n步骤S21、对所述铸锭铣削，大面铣削10mm每面，将冷隔偏析铣削干净；/n步骤S22、将铣面之后的所述铸锭进行均匀化处理，采用差热分析，确定均匀化工艺温度为575±5℃，保温6小时；均匀化处理后继续保温2小时再出炉轧制，其中，该保温2小时时段中，所述铸锭温度为500～510℃；/n步骤S23、将均匀化处理之后的所述铸锭经热连轧机进行轧制，其中热轧粗轧轧制19道次，粗轧后中间坯厚度为30mm，再进行精轧3机架轧制得到厚度为4.0mm的热轧坯料，其中终轧温度为310℃～330℃，轧制过程中使用乳化液进行润滑和冷却；/n步骤S3、对所述热轧坯料进行冷轧，得到厚度为0.5mm的铝合金成品铝卷：/n步骤S31、对所述热轧坯料进行冷轧，经3道次轧制最终得到厚度为0.5mm的铝卷带材，且在冷轧过程中使用润滑轧制油；/n步骤S32、将所述铝卷带材经过清水清洗以去除铝粉及轧辊脱落的铁粉；/n步骤S33、将清洗后的所述铝卷带材在退火炉进行完全再结晶退火处理后得到厚度为0.5mm的所述铝合金成品铝卷，其中，退火温度为290℃并保温4小时；/n步骤S4、将所述铝合金成品铝卷拉弯矫直得到所述铝合金带材，所述铝合金带材的不平度为中波波高小于或等于2mm且波长大于或等于600mm，并在所述铝合金带材表面均匀喷晒D40清洗油。/n...

【技术特征摘要】
1.一种铝合金带材的制备方法，其特征在于，所述铝合金带材的制备方法包括以下步骤：
步骤S1、按如下组分及质量百分比：Al≥99.00％、Si与Fe总和≤0.85％、Cu0.05～0.20％、Mn≤0.05％、Zn≤0.10％、Ti≤0.05％、其余为不可避免的杂质，其中Fe的质量与Si的质量的比值在2.3～2.4之间；熔铸工序采用半连续铸造方法制备铸锭，具体包括：
步骤S11、选用元素Mn、Zn、Al含量符合上述质量百分比的重熔铝锭作为熔体并熔炼成铝液，熔炼铝液温度不超过750℃，熔体温度达到720℃～750℃后，按上述质量百分比加入元素Fe、Si和Cu；
步骤S12、将所述铝液进行电磁搅拌使其化学成分均匀，再使用扒渣车进行扒渣；
步骤S13、将所述铝液转入保温炉中进行精炼，其中，精炼时加入15～20Kg颗粒状精炼剂，精炼30～40分钟；
步骤S14、精炼完成后再一次进行扒渣，再静置30～40分钟；
步骤S15、将静置结束后的所述铝液依次经过除气箱除气，所述除气箱内的氢含量小于0.12mL/100gAl，其中，所述除气箱除气全程按上述Ti元素的质量百分比在线加入钛丝AlTi5B1A进行晶粒细化，且在线细化Ti含量要求达到0.016％～0.018％；将经所述除气箱处理后的所述铝液经过过滤箱，所述过滤箱采用60PPi陶瓷过滤板过滤；再将经所述过滤箱处理后的所述铝液通过结晶器进行铸造得到所述铸锭，其中，铸造速度为45～55mm/min，铸造冷却水流量为250～350L/min；
步骤S2、采用热轧工序将所述铸锭制成4.0mm厚的热轧坯料：
步骤S21、对所述铸锭铣削，大面铣削10mm每面，将冷隔偏析铣削干净；
步骤S22、将铣面之后的所述铸锭进行均匀化处理，采用差热分析，确定均匀化工艺温度为575±5℃，保温6小时；均匀化处理后继续保温2小时再出炉轧制，其中，该保温2小时时段中，所述铸锭温度为500～510℃；
步骤S23、将均匀化处理之后的所述铸锭经热连轧机进行轧制，其中热轧粗轧轧制19道次，粗轧后中间坯厚度为30mm，再进行精轧3机架轧制得到厚度为4.0mm的热轧坯料，其中终轧温度为310℃～330℃，轧制过程中使用乳化液进行润滑和冷却；
步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤波楷，章国华，许泽辉，李汉文，陈祚启，曹城，王绎潭，陈登斌，
申请(专利权)人：浙江永杰铝业有限公司，永杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33