一种4343铝合金板的铸轧生产方法技术

本发明专利技术属于铝合金技术领域，具体涉及一种4343铝合金板的铸轧生产方法。本发明专利技术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，从而保证铸轧速度与结晶速度相匹配，立板完成后，将铝合金板送入到卷取处，即出成品4343铝合金板。本发明专利技术方法克服了传统生产工艺需要半连续铸造和热轧存在的工艺复杂，生产成本高的问题，为4343铝合金的工业生产提供了一条新途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铝合金
，具体涉及。
技术介绍
铝合金主要作为铸造或压铸铝合金被使用，常用于生产汽车零部件，直接采用铸造或压铸方法生产，同时铝合金也以板材的形式应用于汽车，如水箱带，铝合金铅焊料所使用的4343/3003铝合金复合材料，其中使用的4343铝合金采用半连续铸造的生产方法进行生产，然后进行退火、洗面、热轧至一定厚度，再跟3003铝合金坯料进行热轧复合。这种生产工艺流程长,复合成材率低，生产成本高,为此,亟待寻求适合于以4343为代表的铝合金的铸轧技术。经查阅国内外相关资料表明，铝合金的铸轧生产技术只应用于1000系、3000系、8000系和极个别的其它系列铝合金生产，国内外目前尚无有关以4343为代表的铝合金的铸轧技术及生产报道，其主要原因由于铝合金含有较高的硅，采用铸轧技术生产时会出现片状的共晶硅，这种形状的 硅相使得铸轧板本身变得很脆，边部产生严重的裂纹，而且在后续的轧制变形时，即使采用热轧条件下也会产生裂纹，甚至整个板面轧碎，无法实现铝合金板材的轧制变形。除此之外，以4343为代表的铝合金有较大的两相区温度范围，而目前能够正常生产的1000系、3000系和8000系等铝合金两相区温度范围不大于20°C，这种两相区温度范围的增加了铸轧技术难度，当铸轧浇注温度较高时具有较好的流动性能，容易产生泡汤现象，而较低的浇注温度又会产生轧卡现象，立板难度很大。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供，目的是通过控制温度和硅相变质，提出适合于4343铝合金铸轧的技术参数和变质方案，实现4343铝合金的铸轧工业生产，最终缩短生产流程，降低生产成本。实现本专利技术目的的技术方案按照以下步骤进行: (1)配料熔炼:按照重量百分比，4343铝合金成分S1:6.8-8.2%，Fe〈0.8%,Cu<0.25%,Μη〈0.1%，Ζη〈0.2%，余量为Al进行配料，在熔炼炉内于73(T750°C熔炼至少I小时，然后在静置炉内静置至少0.5小时，再于7(KT73(TC进行精炼，每2小时除渣一次，得到精炼后的铝合金液，采用高纯氮气或氩气对精炼后的铝合金液进行除气，保证铝合金液中含氢量(0.12ml/100g； (2)变质处理:控制从静置炉流出铝合金熔体温度为69(T720°C，向流动中的熔体添加变质剂铝锶合金，添加量按重量比，铝合金熔体中含锶量为0.004-0.1% ； (3)熔体输送:在添加变质剂起15飞O分钟内，将熔体送至铸轧机组，熔体达到铸轧机的铸嘴后时的温度控制在63(T670°C ； (4)铸轧:将铝合金熔体送入铸嘴后进行立板工艺，采用轧辊铸轧铝合金板，立板时，调整冷却水压力在0.2^0.4Mpa，铸轧速度控制在0.6^0.8m/min，从而保证铸轧速度与结晶速度相匹配，立板完成后，将铝合金板送入到卷取处，即出成品4343铝合金板。与现有技术相比，本专利技术的特点和有益效果是: (1)传统的4343铝合金的生产方法是半连续铸造即热轧复合法，具体流程是配料熔炼、变质处理、半连续铸造、退火、洗面热轧、冷轧，最终得到4343铝合金板材，本专利技术方法的工艺流程是配料熔炼、变质处理，直接铸轧冷轧得到4343铝合金板材； (2)本专利技术中控制为了保证铝合金熔体的成分均匀，让合金元素在较高温度下有足够时间扩散，同时也考虑到为了保证铝合金熔体转到静置炉后的温度损失，因此其熔炼温度不低于730°C，熔化后保温时间不少于I小时； (3)4343铝合金熔体在静置炉中温度为70(T730°C，这主要考虑到变质温度的缘故，为了保证变质效果，添加变质剂时熔体的温度不应低于690°C，否则变质效果不佳，这是根据工厂生产实际过程静置炉与铸轧机距离及温降、变质效果与变质温度和变质时间来确定的； (4)本专利技术中对铝合金变质处理采用铝锶合金，这是由于4343铝合金为亚共晶铝合金，其主要相组成为a -Al和铝硅共晶相，而影响其性能尤其是变形性能的是铝硅共晶相，而决定铝硅共晶相变形性能的是共晶组织中硅的析出状态，不采用变质剂时硅呈片状析出，轧制变形时硅相断裂而产生微裂纹，导致板材轧碎；本专利技术中在流动的铝合金熔体中采用铝锶合金进行变质后，共晶组织中的硅析出相呈点状或球状，在轧制变形过程中不会产生断裂产生裂纹，变 形性能优越； (5)经变质后的4343铝合金熔体从流道进入铸轧铸嘴时温度为63(T670°C，主要因为考虑到4343铝合金的流动性和凝固温度，温度低于630°C就会产生轧卡现象，高于670°C则产生泡汤现象，两者都不能正常立板，铸轧工艺不能实现； (5 )采用本专利技术方法生产的4343铝合金板材，还可以直接进行冷轧变形，道次变形量可以达到20%以上，可以不经中间退火从铸轧板厚度(6 8mm)直接轧制到0.4mm成品。具体实施方式本专利技术实施例中对4343铝合金板材进行拉伸性能测试按照ASTM标准进行。本专利技术实施例中采用的铝锶变质剂是含锶10%的铝锶合金。实施例1 Cl)配料熔炼:按照重量百分比，4343铝合金成分S1:6.8%，Fe<0.8%, Cu〈0.25%,Μη〈0.1%，Ζη〈0.2%，余量为Al进行配料，在熔炼炉内于730°C熔炼I小时，然后在静置炉内静置0.5小时，再于725°C进行精炼，每2小时除渣一次，得到精炼后的铝合金液，采用高纯氣气对精炼后的招合金液进打除气，保证招合金液中含龜*量< 0.12ml/IOOg ； (2)变质处理:控制从静置炉流出铝合金熔体温度为690°C，向流动中的熔体添加变质剂铝锶合金，添加量按重量比，铝合金熔体中含锶量为0.004% ； (3)熔体输送:在添加变质剂起15分钟内，将熔体送至铸轧机组，熔体达到铸轧机的铸嘴后时的温度控制在660°C ； (4)铸轧:将铝合金熔体送入铸嘴后进行立板工艺，采用轧辊铸轧铝合金板，立板时，调整冷却水压力在0.2Mpa，铸轧辊直径为Φ 860mm，铸轧速度控制在0.6m/min，从而保证铸轧速度与结晶速度相匹配，立板完成后，将铝合金板送入到卷取处，即出成品4343铝合金板。4343铝合金板经冷轧到0.4mm退火后，进行拉伸性能测试，其抗拉强度为153MPa，延伸率为32%。实施例2 Cl)配料熔炼:按照重量百分比，4343铝合金成分S1:7.5%，Fe<0.8%, Cu〈0.25%,Μη〈0.1%，Ζη〈0.2%，余量为Al进行配料，在熔炼炉内于750°C熔炼2小时，然后在静置炉内静置至少I小时，再于700°C进行精炼，每2小时除渣一次，得到精炼后的铝合金液，采用氩气对精炼后的招合金液进打除气，保证招合金液中含龜*量< 0.12ml/IOOg ； (2)变质处理:控制从静置炉流出铝合金熔体温度为700°C，向流动中的熔体添加变质剂铝锶合金，添加量按重量比，铝合金熔体中含锶量为0.04% ； (3)熔体输送:在添加变质剂起40分钟内，将熔体送至铸轧机组，熔体达到铸轧机的铸嘴后时的温度控制在630°C ； (4)铸轧:将铝合金熔体送入铸嘴后进行立板工艺，采用轧辊铸轧铝合金板，立板时，调整冷却水压力在0.3Mpa，铸轧辊直径为Φ 1020mm，铸轧速度控制在0.7m/min,从而保证铸轧速度与结晶速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种4343铝合金板的铸轧生产方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）配料熔炼：按照4343铝合金成分进行配料，按重量百分比Si：6.8?8.2%，Fe<0.8％，Cu<0.25％，Mn<0.1%，Zn<0.2%，余量为Al料，在熔炼炉内于730~750℃熔炼至少1小时，然后在静置炉内静置至少0.5小时，再于700~730℃进行精炼，每2小时除渣一次，得到精炼后的铝合金液，采用高纯氮气或氩气对精炼后的铝合金液进行除气，保证铝合金液中含氢量≤0.12ml/100g；（2）变质处理：控制从静置炉流出铝合金熔体温度为690~720℃，向流动中的熔体添加变质剂铝锶合金，添加量按重量比，铝合金熔体中含锶量为0.004?0.1%；（3）熔体输送：在添加变质剂起15~60分钟内，将熔体送至铸轧机组，熔体达到铸轧机的铸嘴时的温度控制在630~670℃；（4）铸轧：将铝合金熔体送入铸嘴后进行立板工艺，采用轧辊铸轧铝合金板，立板时，调整冷却水压力在0.2~0.4MPa，铸轧速度控制在0.6~0.8m/min，从而保证铸轧速度与结晶速度相匹配，立板完成后，将铝合金板送入到卷取处，即出成品4343铝合金板。

【技术特征摘要】
1.一种4343铝合金板的铸轧生产方法，其特征在于按照以下步骤进行: (1)配料熔炼:按照4343铝合金成分进行配料，按重量百分比S1:6.8-8.2%，Fe〈0.8%,Cu〈0.25%, Μη〈0.1%，Ζη〈0.2%，余量为Al料，在熔炼炉内于730 75(TC熔炼至少I小时，然后在静置炉内静置至少0.5小时，再于70(T73(rC进行精炼，每2小时除渣一次，得到精炼后的铝合金液，采用高纯氮气或氩气对精炼后的铝合金液进行除气，保证铝合金液中含氢量(0.12ml/100g ； (2)变质处理:控制从静置炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：许光明，王群骄，于九明，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：