【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝合金板带制备，具体是涉及一种高强韧6系铝合金板带及其铸轧方法。
技术介绍
1、铝合金板带铸轧生产是将铝合金液直接浇注到两个相对旋转且被水冷却的轧辊的辊缝，铝合金液被轧辊冷却、铸造和轧制成板带坯，板带坯最后再冷轧成板带。铝合金板带的铸轧生产属于短流程成形技术，实现了铸造和轧制的连续化生产，省去了铸锭和热轧工序，有利于降低铝合金板带材的生产成本。同时还有设备少，占地小，维护简单，投资小，见效快的特点，使铸轧成为铝合金板带的重要生产方式。
2、公布号为cn115213250a的专利申请公开了一种连续铸轧法生产的ctp彩印版基用铝带及其制造方法，包括以下步骤：熔炼、连续铸轧、粗轧、中间低温退火、中轧、风机吹扫冷却、纵剪切边、成品精轧、拉矫清洗。铝带的成分包括：si 0.01-0.09％，fe 0.35-0.55％，cu0.001-0.005％，mn 0.001-0.005％，mg 0.1-0.3％，zn 0.005-0.01％，ti 0.01-0.06％，ni0.001-0.005％，ga 0.001-0.020％，余量为al。该申请得到的材料具有强度高、版型佳、表面划伤少、耐烤版热软化性强的特点。
3、公布号为cn103215480a的专利申请公开了一种4343铝合金板的铸轧生产方法，在进行配料熔后，对流动的铝合金熔体进行变质处理，变质处理后直接进入铸轧机组中进行铸轧，调整冷却水压力在0.2-0.4mpa，铸轧速度控制在0.6-0.8m/min，保证铸轧速度与结晶速度相匹配，立板完成后，将铝合金
4、公布号为cn116200618a的专利申请公开了一种连续铸轧8079合金高强度高延伸率铝箔的制备方法，铝箔由以下质量百分数的成分组成：si0.25-0.30％、fe 0.80-0.85％、cu 0.013-0.016％、ti 0.015-0.022％，余量为al。制备方法包括配料装炉、喷粉精炼、扒渣后静置保温、除气、过滤、连续铸轧、冷轧工、成品切边、检验成、包装。该申请通过调整成分、冷轧道次和退火工艺，改善了0.22mm铝箔坯料的成品性能和内部组织，提高了0.006mm铝箔成品的抗拉强度和延伸率。
5、公布号为cn110184486a的专利申请公开了一种薄板坯连续铸轧生产高性能铝合金板带材的方法，该方法先精炼铝合金熔体，采用表面有纳米石墨涂层润滑的水冷铸辊对其进行双辊式薄板坯连续铸轧，获得连续铸轧薄板坯；进行热平整、补热均温处理、保温、开卷进行热精轧。该申请省去传统铸锭热轧开坯法的半连续铸造、铣面、均匀化热处理、热粗轧、中间退火等工序，铝合金板带成材率明显提高20％以上，生产周期由原来的20天缩短到0.5天左右，生产效率显著提高。
6、公布号为cn116809878a的专利申请公开了一种基于多源超声辅助提质的铝合金板材连续铸轧方法，包括以下步骤：s1、预处理阶段：通过预处理装置对铝合金进行预处理，预处理阶段的工序从上游向下游依次包括熔融、添加细化剂、除气、除渣和强化均质处理；预处理阶段还包括多个超声处理节点；s2、连续铸轧阶段：采用双带连铸机进行连续铸轧，得到铝合金坯板。该申请本通过超声辅助铝液除气、除杂、细化晶粒过程以及强化均质化过程，改善偏析和铸嘴堵塞的问题。
7、从生产实践和文献资料检索结果来看，现有铸轧技术只能生产低合金化的1系、3系、4系、5系、8系铝合金板带，无法生产高镁、高硅、高锌的高合金化铝合金板带，这极大限制了铸轧技术的应用领域。而铸轧生产高合金化铝合金板带时存在成分偏析严重、晶粒粗大、力学性能低、开裂严重等问题。因此，现有铝合金板带及其铸轧方法仍有待改进和发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种高强韧6系铝合金板带及其铸轧方法，通过科学设计铝合金板带的成分组成、熔炼和铸轧工艺，大幅提高铝合金液的洁净度，细化铝合金板带的晶粒，提高组织成分均匀性，提高铝合金板带的强度和塑性，解决铸轧无法生产高合金化铝合金板带以及铝合金板带边部开裂的问题。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术第一方面提供一种高强韧6系铝合金板带，其特点是，由以下质量百分比的成分组成：si 0.6-1.2％，mg 0.3-0.8％，mn 0.1-0.3％，cu0.05-0.2％，cr 0.05-0.15％，ti 0.005-0.015％，fe≤0.2％，余量为al和不可避免的其它杂质，其它杂质单个≤0.05％，其它杂质合计≤0.15％。
4、作为优选地，所述6系铝合金板带由以下质量百分比的成分组成：si0.98-1.02％，mg 0.55-0.6％，mn 0.15-0.2％，cu 0.15-0.2％，cr 0.08-0.12％，ti 0.01-0.015％，fe≤0.2％，余量为al和不可避免的其它杂质，其它杂质单个≤0.05％，其它杂质合计≤0.15％。
5、其中，si和mg是铝合金板带的主要强化元素，mg和si在铝合金板带中除了具有固溶强化作用外，还能在时效过程中析出mg2si相显著提高铝合金板带的强度。mg和si的含量过低，铝合金板带的强度会不足。mg和si的含量也不宜太高，否则会降低铝合金板带的塑性，导致铝合金板带边部容易开裂。作为优选地，因此，本专利技术将si的百分比含量设置为0.6-1.2％，mg的百分比含量设置为0.3-0.8％，并可优选si的百分比含量为0.98-1.02％，mg的百分比含量为0.55-0.6％。
6、cu在铝合金板带中既有固溶强化作用，还能析出cual2相显著增强铝合金板带的强度。cu含量太低，铝合金板带的强度会不足。cu含量越高，铝合金板带的强度也越高，但焊接性能、耐腐蚀性能也会随之下降，并增加铝合金板带的淬火敏感性。因此，cu的含量需要严格控制，故本专利技术将cu的百分比含量设置为0.05-0.2％，并可优选为0.15-0.2％。
7、cr和mn在铝合金板带中可分别形成mnal6、femnal6、crfeal7、crmnal12等化合物弥散质点，首先是可以细化铝合金的晶粒，其次能阻止再结晶过程，提高再结晶温度，并能阻碍再结晶晶粒的长大。最后是可以熔解部分fe元素，减小杂质元素fe的危害。
8、ti是以al-5ti-0.2c合金杆形式加入到铝合金液中，其主要作用是细化铝合金的晶粒，提高铝合金的组织均匀性。ti含量过低，对铝合金的晶粒细化效果不明显。ti含量过高，晶粒细化效果也不会显著增加，反而会增加生产成本。因此，本专利技术将ti的百分比含量设置为0.005-0.015％，并可优选为0.01-0.015％。
9、fe是铝合金中常见的杂质元素，在铝合金中通常形成粗大的针片状femnal6、crfeal7、fe2sial8、fe3si2a本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强韧6系铝合金板带，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Si 0.6-1.2％，Mg 0.3-0.8％，Mn 0.1-0.3％，Cu 0.05-0.2％，Cr0.05-0.15％，Ti 0.005-0.015％，Fe≤0.2％，余量为Al和不可避免的其它杂质，其它杂质单个≤0.05％，其它杂质合计≤0.15％。
2.一种用于制备如权利要求1所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤二中惰性气体为纯度≥99.99％的氩气，精炼剂的用量为铝合金液重量的0.1-0.2％，喷吹精炼时铝合金液的温度为720-730℃，喷吹精炼时间为15-25分钟。
4.根据权利要求2所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤二中精炼剂由以下质量百分比的成分组成：ZnCl2 43.67％，K2CO325.64％，NaNO3 8.36％，KF10.78％，K2SO4 7.26％，Li2SO44.29％。
5.根据权利要求2或4所述高强韧
6.根据权利要求2所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤三中惰性气体为纯度≥99.99％的氩气，氩气的流量为0.3-0.6立方米/分钟，精炼除气的时间为10-20分钟。
7.根据权利要求2所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤四中晶粒细化剂为直径9.5毫米的Al-5Ti-0.2C合金杆，晶粒细化剂的加入量为铝合金液重量的0.1-0.3％。
8.根据权利要求2所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤五中除气箱内的石墨转子的转速为600-700转/分钟，石墨转子上的气体流量为2-3立方米/小时，气体压力为0.4-0.6MPa，所述石墨转子上通入的气体是由纯度≥99.99％的氩气和纯度≥99.9％氯气组成的混合气体，混合气体中氯气的体积百分比为5-10％。
9.根据权利要求2所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤七中铸轧机的铸轧辊的冷却水压力为1-2MPa，铸轧辊线的速度为2-3米/分钟，高能超声波的功率为400-800瓦，铝合金液的温度为680-690℃，铝合金板带坯的厚度为3-5毫米。
10.根据权利要求2所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤八中退火是将铝合金板带坯在330-350℃加热6-8小时，然后冷却至室温；冷轧的道次变形量为10-30％，所得高强韧6系铝合金板带的厚度为0.5-2.5毫米。
...【技术特征摘要】
1.一种高强韧6系铝合金板带，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：si 0.6-1.2％，mg 0.3-0.8％，mn 0.1-0.3％，cu 0.05-0.2％，cr0.05-0.15％，ti 0.005-0.015％，fe≤0.2％，余量为al和不可避免的其它杂质，其它杂质单个≤0.05％，其它杂质合计≤0.15％。
2.一种用于制备如权利要求1所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤二中惰性气体为纯度≥99.99％的氩气，精炼剂的用量为铝合金液重量的0.1-0.2％，喷吹精炼时铝合金液的温度为720-730℃，喷吹精炼时间为15-25分钟。
4.根据权利要求2所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤二中精炼剂由以下质量百分比的成分组成：zncl2 43.67％，k2co325.64％，nano3 8.36％，kf10.78％，k2so4 7.26％，li2so44.29％。
5.根据权利要求2或4所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤二中精炼剂的制备方法如下：
6.根据权利要求2所述高强韧6系铝合金板带的铸轧方法，其特征在于，所述步骤三中惰性气体...
【专利技术属性】
技术研发人员：石常亮，郭鲤，郭飞跃，杨勇，孙大翔，牛艳萍，林良宝，
申请(专利权)人：广东省科学院工业分析检测中心，
类型：发明
国别省市：
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