一种晶粒尺寸均匀的8111铝合金铸轧工艺制造技术

本发明专利技术属于有色金属加工技术领域，涉及一种晶粒尺寸均匀的8111铝合金铸轧工艺，包括如下工序：装炉配料

【技术实现步骤摘要】
一种晶粒尺寸均匀的8111铝合金铸轧工艺


[0001]本专利技术属于有色金属加工
，涉及铝合金加工工艺，尤其涉及一种晶粒尺寸均匀的8111铝合金铸轧工艺。

技术介绍

[0002]作为铝箔加工用的铝板坯，现有行业主要以热轧法和铸轧法为主要生产方式，热轧法生产的8111合金坯料较铸轧法具有更好的内在组织结构，从而拥有理想的加工性能。热轧法生产的铝箔晶粒大小均匀，形态规则，生产的双零铝箔表面细腻，铝箔表面无白条等质量缺陷，被大量应用于利乐包等较高质量要求的产品。但热轧法生产的坯料成本较高，后续铝箔的生产成本是铸轧法坯料所生产铝箔的将近二倍。
[0003]为了降低成本，业内逐步在使用铸轧法毛料作为双零铝箔的坯料。铝箔坯料通常采用1系和8系铝合金，8系合金铸轧法所生产的8011合金毛坯料主要用于单零箔的生产；8079合金已成功用于双零箔生产。但现有铸轧法生产的毛料，轧制成双零铝箔后，表面条纹粗大，有间隙性白条等严重影响软包装铝箔表面质量的缺陷，导致铸轧毛料无法满足高档软包装铝箔表面质量的需要。如何开发出能够满足高端软包装表面质量要求的铸轧毛料，解决表面条纹粗大、间隙性白条等问题，是本行业重点要开发研究的课题。
[0004]通过对比8011和8079合金表面，可以发现8011合金铸轧法毛料在生产单零铝箔后，表面条纹相对细腻，白条现象也少有，A8011单零铝箔成品表面质量有类似于热轧双零铝箔的表面质量；但8011合金叠轧生产双零箔时，铝箔针孔密集粗大，生产过程断带较多，无法用于双零铝箔生产。这与分布在晶界的中间相化合物颗粒随轧制厚度变薄后容易脱落形成大的针孔有关，所以8011通常只是作为单零箔的优选合金，如果无法改进内在弥散相的分布，或者改进弥散相化合物的性能，就无法作为双零铝箔的毛料。在此质量背景下，技术团队在8011合金基础上有效地开发出了8111合金，通过组织成分的控制，使其内在晶粒形态、大小得以有效控制，使铸轧法生产的8111合金铝箔坯料成功的实现了热轧料替代。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供一种晶粒尺寸均匀的8111铝合金铸轧工艺。
[0006]技术方案如下：
[0007]一种晶粒尺寸均匀的8111铝合金铸轧工艺，包括如下工序：装炉配料
→
初次精炼
→
预取样分析并合金成分调整
→
二次精炼
→
铸轧
→
冷轧
→
均匀化退火，其中，经合金成分调整二次精炼后的熔液中各成分的质量百分数为：Si 0.45～0.60％、Fe 0.8～1.0％、Cu 0.005～0.02％、Ti 0.030～0.05％，Mn 0.02～0.03％，Mg＜0.002％，余量为Al；所述均匀化退火工序采用先中低温除油，再快速升至高温再结晶均匀化退火。
[0008]本专利技术较优公开例中，所述装炉配料工序，将铝锭、固态废料和合金添加剂按配比备料，添加固态废料时，按照10～20％的固液比加入固态废料，所述固态废料为8011合金。
[0009]本专利技术较优公开例中，所述初次/二次精炼工序，其工艺参数为，电磁搅拌频率设为1000Hz，强度95％，搅拌时间10min，切换时间60s，其中，精炼剂的添加按初次精炼时1.5
±
0.1kg/吨铝添加精炼剂，二次精炼时按1.2
±
0.1kg/吨铝的比例添加。
[0010]本专利技术较优公开例中，二次精炼时按高纯氩气压力为0.12～0.13MPa，精炼时间15～20min。
[0011]本专利技术较优公开例中，所述铸轧工序中，铝液先进行初级板式过滤，再进入管式过滤器进行精细过滤。
[0012]本专利技术较优公开例中，所述铸轧过工序中，按熔液的质量分别添加0.03～0.05％的TiAl3和0.01～0.015％的TiC。
[0013]本专利技术较优公开例中，所述均匀化退火工序为：4～5h升温到210℃，保温6h后，2～3h升温到550，保温10h，完成内在压延组织的再结晶，2～3h降温到350℃，保温3～5h后出炉自然冷却。
[0014]采用此退火工艺，可避免直接高温再结晶导致料卷两端面轧制油氧化白斑现象，并实现组织再结晶均匀化退火，确保内在晶粒组织均匀细腻。
[0015]具体的技术步骤如下：
[0016]一种晶粒尺寸均匀的8111铝合金铸轧工艺，工序依次为：装炉配料—1次精炼—预取样分析—合金成分调整
‑‑
2次精炼
‑‑
铸轧
‑‑
冷轧
‑‑
均匀化退火
‑‑
晶粒度检查。从而完成8111合金铸轧料内在晶粒大小形态的控制；
[0017]该8111合金熔炼后的铝液中各化学成分的质量百分数必须严格控制在：Si 0.45～0.60％、Fe 0.8～1.0％、Cu 0.005～0.02％、Ti 0.030～0.05％，Mn 0.02～0.03％，Mg＜0.002％，余量为Al；从而可以确保合金铸轧板坯内在晶粒的形态和大小有效控制在可以满足双零箔质量要求的范围内。
[0018]上述组分基于8011合金组分的基础上通过多次的调整对比得到的独特成分配比，可以确保在此铸轧工艺技术条件下，铸轧铝合金坯料内在晶粒形态大小有类似于热轧料内在晶粒均匀细腻的特征，使得在后续的双零铝箔生产中，铸轧铝箔表面条纹细腻，均匀，机械性能同样满足质量要求。
[0019]目前行业内生产双零铝箔常用1系和8系合金，其中8079已经作为双零铝箔的铸轧坯料存在，与1系合金铸轧料一样，也存在表面条纹粗大、白条等表面质量缺陷。但8079A延伸性能较1系有所改善。通过对8011和8079两种合金组分晶粒形态大小的对比分析，结合后续深加工所暴露出来的问题，认为只有生产出内在晶粒尺寸类似热轧料的铸轧毛料，才能解决后续铝箔生产表面条纹粗糙，无法用于高端包装双零铝箔的问题。本专利技术通过比较优先选择以8011作为合金样本进行研发。其中的Fe/Si比控制在1.5，有利于形成骨骼状或者球状的α
‑
Al
‑
Fe
‑
Si相。为避免在Fe、Si含量提高后形成β
‑
Al
‑
Fe
‑
Si相，加入了适量的Cu、Mn元素，用于稳定α相。该合金组织中Mn含量较其他1系和8011、8079合金中Mn含量要高0.01％以上，一方面用于稳定α相，通过形成的弥散相质点MnAl6对再结晶晶粒长大起阻碍作用，极大地利于细化再结晶晶粒，同时MnAl6能溶解杂质Fe，减少Fe的有害影响。
[0020]在后续再结晶均匀化退火过程中，利用Mn元素扩散慢的特点，减少粗大结晶相的形成，有效阻碍再结晶晶粒尺寸长大，实现铸轧毛料晶粒细化。
[0021]步骤1
[0022]根据工艺要求准备好铝锭、固态废料和一定量的各种合金添加剂。添加固态废料时，按照10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶粒尺寸均匀的8111铝合金铸轧工艺，包括如下工序，装炉配料
→
初次精炼
→
预取样分析并合金成分调整
→
二次精炼
→
铸轧
→
冷轧
→
均匀化退火，其特征在于：经合金成分调整二次精炼后的熔液中各成分的质量百分数为：Si 0.45～0.60％、Fe 0.8～1.0％、Cu 0.005～0.02％、Ti 0.030～0.05％，Mn 0.02～0.03％，Mg＜0.002％，余量为Al；所述均匀化退火工序采用先中低温除油，再快速升至高温再结晶均匀化退火。2.根据权利要求1所述的晶粒尺寸均匀的8111铝合金铸轧工艺，其特征在于：所述装炉配料工序，将铝锭、固态废料和合金添加剂按配比备料，添加固态废料时，按照10～20％的固液比加入固态废料，所述固态废料为8011合金。3.根据权利要求1所述的晶粒尺寸均匀的8111铝合金铸轧工艺，其特征在于：所述初次/二次精炼工序，其工艺参数为，电磁搅拌频率设为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文中，陈志明，王强，李俊，吴忠，周晓群，束宏程，
申请(专利权)人：江苏大亚铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：