具有层次结构的铝合金带材的制备方法及铝合金带材技术

本发明专利技术公开了一种具有层次结构的铝合金带材的制备方法及铝合金带材，其中，该制备方法依次包括步骤：将原料配方作为熔体熔炼成铝液并导入静置炉内；先进行除气，再进行过滤，之后进行铸轧，以得到铸轧板坯；对铸轧板坯进行冷轧处理，以得到铝卷；对铝卷进行退火处理，以得到具有层次结构的铝合金板材；对铝合金板材进行成品处理，以得到铝合金带材。本发明专利技术不仅可以简化多层复合的轧制技术，且还能避免复合轧制制备得到的铝合金带材出现粘铝、气泡、复合层脱落及跑偏的情况，同时，可以使其在进行变形或折弯后，还不会出现橘皮纹及折弯开裂的情况，另外，还可以提升铝合金带材的抗拉强度，并解决其它制备技术所存在的问题。并解决其它制备技术所存在的问题。并解决其它制备技术所存在的问题。

【技术实现步骤摘要】
具有层次结构的铝合金带材的制备方法及铝合金带材


[0001]本专利技术涉及铝加工
，尤其是涉及一种具有层次结构的铝合金带材的制备方法及铝合金带材。

技术介绍

[0002]多层次结构复合的铝合金带材由于其具有易变形或折弯的特有性能，现已广泛应用于航天、航空、交通、电子及通讯等各领域。
[0003]多层次结构复合的铝合金带材主要通过复合轧制技术进行复合，其余的制备技术有热喷涂技术、等离子喷涂技术、表面镀膜技术、激光表面合金化技术、微弧氧化表面改性技术、激光冲击强化表面改性技术、离子注入技术及复合表面强化技术等。
[0004]上述的主流制备技术
‑
多层次结构复合轧制技术制备得到铝合金带材容易出现粘铝、气泡、复合层脱落及跑偏的情况，同时，其在进行变形或折弯后，还容易出现滑移线、橘皮纹及折弯开裂的情况，另外，上述复合轧制技术不仅工艺麻烦，且制备得到的铝合金带材的抗拉强度较低，在多次变形或折弯后容易出现断裂的情况。
[0005]其余非主流制备技术的满足条件难，往往需要加热、加电、加气、加压及加速等。且部分制备技术还需要复杂的前处理工序，其经济成本高；部分制备技术使表面温度提高的措施难控制，容易造成表面热应力失效；而离子注入技术有辐射损伤，即入射离子和基体原子反冲会造成各种缺陷及结构和组织的状态变化；部分制备技术基材与涂覆材之间具有明显的分层，会生成金属间化合物，难以实现规模化和商业化应用。
[0006]因此，有必要提供一种具有层次结构的铝合金带材的制备方法及铝合金带材以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施例的目的在于提供一种具有层次结构的铝合金带材的制备方法及铝合金带材，以解决现有的多层次结构复合轧制技术工艺麻烦，制备得到的铝合金带材容易出现粘铝、气泡、复合层脱落及跑偏的情况，同时，其在进行变形或折弯后，还容易出现滑移线、橘皮纹及折弯开裂的情况，另外，制备得到的铝合金带材的抗拉强度较低，在多次变形或折弯后容易出现断裂的情况，并解决现有的其它制备技术所存在的问题。
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种具有层次结构的铝合金带材的制备方法，包括以下步骤：
[0009]步骤S1、将原料配方作为熔体熔炼成铝液并导入静置炉内；
[0010]所述原料配方的组分及质量比为：Si为预设质量比、0.30％≤Fe≤0.70％、0.05％≤Cu≤0.20％、1.0％≤Mn≤1.5％、Mg≤0.01％、Zn≤0.05％、0.01％≤Ti≤0.05％、不可避免杂质小于或等于0.05％，余量为Al；
[0011]步骤S2、先采用除气箱对从所述静置炉流出的所述铝液进行除气，再采用过滤箱对除气后的所述铝液进行过滤，之后进行铸轧，以得到厚度为5.0
‑
8.0mm的铸轧板坯；所述
除气箱与所述静置炉之间的第一级流槽进行一次晶粒细化处理，所述过滤箱与所述静置炉之间的第二级流槽进行另一次所述晶粒细化处理，所述第一级流槽和所述第二级流槽在进行所述晶粒细化处理时，持续逆向往所述铝液中加入铝钛硼丝；其中，所述铝钛硼丝中钛的质量比为3.0
‑
10.0％，硼的质量比为0.2
‑
1.0％，其余为铝；铸轧前的所述铝液中钛的质量比为0.015
‑
0.035％，所述铸轧的过程中，其铸轧区的长度为35
‑
55mm，铸轧温度为685
‑
705℃，铸轧速度为预设速度；
[0012]步骤S3、对所述铸轧板坯进行冷轧处理，以得到铝卷；其中，所述冷轧处理的过程中，其压下率大于55％；
[0013]步骤S4、采用退火炉对所述铝卷进行退火处理，以得到具有层次结构的铝合金板材；其中，所述退火处理的过程为将装入所述铝卷的退火炉的炉气温度加热至450
‑
600℃，并在所述退火炉内的铝卷的温度达到预设温度时，将所述退火炉的温度转变为所述预设温度，保温1
‑
3小时；
[0014]步骤S5、对所述铝合金板材进行成品处理，以得到铝合金带材。
[0015]优选的，所述步骤S1中，所述预设质量比小于或等于0.10％；
[0016]所述步骤S2中，所述预设速度为700
‑
900mm/min；
[0017]所述步骤S4中，所述预设温度为340℃
‑
450℃。
[0018]优选的，所述步骤S1中，所述原料配方的组分及质量比为：Si≤0.1％、0.30％≤Fe≤0.70％、0.05％≤Cu≤0.20％、1.0％≤Mn≤1.5％、Mg≤0.01％、Zn≤0.05％、0.01％≤Ti≤0.05％、不可避免杂质小于或等于0.05％，余量为Al；
[0019]所述步骤S2中，所述第一级流槽和所述第二级流槽在进行所述晶粒细化处理时，持续逆向往所述铝液中加入的铝钛硼丝的总量为每吨所述铝液内包含1.0
‑
5.0kg的所述铝钛硼丝，所述铝钛硼丝采用的是AlTi5B1；所述铸轧的过程中，所述轧辊的直径为850mm，所述铸轧区的长度为55mm，所述预设速度为850mm/min；所述铸轧的过程完成后，所述铸轧板坯的厚度为7.0mm；
[0020]所述步骤S4中，所述预设温度为370℃
‑
390℃。
[0021]所述步骤S5中，所述成品处理为分切或横切。
[0022]优选的，所述步骤S1中，所述原料配方的组分及质量比为：Si≤0.1％、0.30％≤Fe≤0.70％、0.05％≤Cu≤0.20％、1.0％≤Mn≤1.5％、Mg≤0.01％、Zn≤0.05％、0.01％≤Ti≤0.05％、不可避免杂质小于或等于0.05％，余量为Al；所述熔体在熔炼时，所述熔体的温度为730℃
‑
755℃，并通入氮气或氩气精炼12
‑
30min；
[0023]所述步骤S2中，所述除气的过程在进行前，先让所述铝液在静置炉内静置15
‑
30min，之后进行至少两次除渣，所述除渣的过程采用氮气进行，且温度为735℃
‑
750℃；所述除气的过程采用氩气净化所述铝液中的氢气，且除气后所述铝液中的氢气含量小于0.12ml/100gAl；所述铸轧的过程为连续铸轧，且在所述连续铸轧完成后，所述铸轧板坯的厚度为6.0
‑
7.0mm；
[0024]所述步骤S3中，所述冷轧处理包括第一次冷轧、第一次切边、第二次冷轧以及第二次切边，所述第一次冷轧和所述第二冷轧的过程中，其各道次轧制后的冷轧卷的温度均小于或等于150℃；所述冷轧处理的过程完成后，所述铝卷的厚度为0.3
‑
1.0mm。
[0025]所述步骤S4中，所述退火处理采用氮气进行保护；所述预设温度根据取样进行退
火测试后配合金相测试获取，所述退火测试为将取样后的样品放入加热到290
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有层次结构的铝合金带材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将原料配方作为熔体熔炼成铝液并导入静置炉内；所述原料配方的组分及质量比为：Si为预设质量比、0.30％≤Fe≤0.70％、0.05％≤Cu≤0.20％、1.0％≤Mn≤1.5％、Mg≤0.01％、Zn≤0.05％、0.01％≤Ti≤0.05％、不可避免杂质小于或等于0.05％，余量为Al；步骤S2、先采用除气箱对从所述静置炉流出的所述铝液进行除气，再采用过滤箱对除气后的所述铝液进行过滤，之后进行铸轧，以得到厚度为5.0
‑
8.0mm的铸轧板坯；所述除气箱与所述静置炉之间的第一级流槽进行一次晶粒细化处理，所述过滤箱与所述静置炉之间的第二级流槽进行另一次所述晶粒细化处理，所述第一级流槽和所述第二级流槽在进行所述晶粒细化处理时，持续逆向往所述铝液中加入铝钛硼丝；其中，所述铝钛硼丝中钛的质量比为3.0
‑
10.0％，硼的质量比为0.2
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1.0％，其余为铝；铸轧前的所述铝液中钛的质量比为0.015
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0.035％，所述铸轧的过程中，其铸轧区的长度为35
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55mm，铸轧温度为685
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705℃，铸轧速度为预设速度；步骤S3、对所述铸轧板坯进行冷轧处理，以得到铝卷；其中，所述冷轧处理的过程中，其压下率大于55％；步骤S4、采用退火炉对所述铝卷进行退火处理，以得到具有层次结构的铝合金板材；其中，所述退火处理的过程为将装入所述铝卷的退火炉的炉气温度加热至450
‑
600℃，并在所述退火炉内的铝卷的温度达到预设温度时，将所述退火炉的炉气温度转变为所述预设温度，保温1
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3小时；步骤S5、对所述铝合金板材进行成品处理，以得到铝合金带材。2.如权利要求1所述的具有层次结构的铝合金带材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述预设质量比小于或等于0.10％；所述步骤S2中，所述预设速度为700
‑
900mm/min；所述步骤S4中，所述预设温度为340℃
‑
450℃。3.如权利要求2所述的具有层次结构的铝合金带材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述原料配方的组分及质量比为：Si≤0.1％、0.30％≤Fe≤0.70％、0.05％≤Cu≤0.20％、1.0％≤Mn≤1.5％、Mg≤0.01％、Zn≤0.05％、0.01％≤Ti≤0.05％、不可避免杂质小于或等于0.05％，余量为Al；所述步骤S2中，所述第一级流槽和所述第二级流槽在进行所述晶粒细化处理时，持续逆向往所述铝液中加入的铝钛硼丝的总量为每吨所述铝液内包含1.0
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5.0kg的所述铝钛硼丝，所述铝钛硼丝采用的是AlTi5B1；所述铸轧的过程中，所述轧辊的直径为850mm，所述铸轧区的长度为55mm，所述预设速度为850mm/min；所述铸轧的过程完成后，所述铸轧板坯的厚度为7.0mm；所述步骤S4中，所述预设温度为370℃
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390℃。所述步骤S5中，所述成品处理为分切或横切。4.如权利要求2所述的具有层次结构的铝合金带材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述原料配方的组分及质量比为：Si≤0.1％、0.30％≤Fe≤0.70％、0.05％≤Cu≤0.20％、1.0％≤Mn≤1.5％、Mg≤0.01％、Zn≤0.05％、0.01％≤Ti≤0.05％、不可避免杂质小于或等于0.05％，余量为Al；所述熔体在熔炼时，所述熔体的温度为730℃
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755℃，并通入
氮气或氩气精炼12
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30min；所述步骤S2中，所述除气的过程在进行前，先让所述铝液在静置炉内静置15
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30min，之后进行至少两次除渣，所述除渣的过程采用氮气进行，且温度为735℃
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750℃；所述除气的过程采用氩气净化所述铝液中的氢气，且除气后所述铝液中的氢气含量小于0.12ml/100gAl；所述铸轧的过程为连续铸轧，且在所述连续铸轧完成后，所述铸轧板坯的厚度为6.0
‑
7.0mm；所述步骤S3中，所述冷轧处理包括第一次冷轧、第一次切边、第二次冷轧以及第二次切边，所述第一次冷轧和所述第二冷轧的过程中，其各道次轧制后的冷轧卷的温度均小于或等于150℃；所述冷轧处理的过程完成后，所述铝卷的厚度为0.3
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1.0mm。所述步骤S4中，所述退火处理采用氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺有为，陈登斌，宋盼，费卓铭，万泽全，谢兵兵，熊茗禾，李坚，
申请(专利权)人：浙江永杰铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：