本發(fā)明屬于鋁合金加工領(lǐng)域，具體涉及一種陽極氧化用硬態(tài)鋁合金的表面控制工藝。

背景技術(shù)：

陽極氧化用1090鋁合金，屬于目前國際以工業(yè)純鋁（鋁純度為≥99.90%，一般不超過99.93%）為基材，廣泛應(yīng)用于照明裝飾領(lǐng)域的最高等級的鋁合金產(chǎn)品，按其使用狀態(tài)，又分為陽極氧化用軟態(tài)（含半軟態(tài)）產(chǎn)品及陽極氧化用硬態(tài)產(chǎn)品，其中陽極氧化用1090軟態(tài)（含半軟態(tài)）產(chǎn)品，以明光型反光用1090反光器（國內(nèi)也稱為反光罩）為代表，產(chǎn)品以高亮度、高成型能力為特點(diǎn)，廣泛使用于室內(nèi)外及交通照領(lǐng)域；而陽極氧化用1090硬態(tài)產(chǎn)品，則以1090鏡面板為代表（德國安鋁所使用的1085鏡面板，是Ti含量超出BSEN 573-3-2009控制范圍后的產(chǎn)品，其母材鋁純度＞99.90%，故而業(yè)內(nèi)均將其納入1090鋁合金的范疇），產(chǎn)品具有高亮度無底紋的質(zhì)量特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在高端交通、裝飾、室內(nèi)外照明等領(lǐng)域。目前國內(nèi)在交通照明裝飾領(lǐng)域的鋁合金產(chǎn)品，集中在中低端的1070及1050、1060等牌號(hào)鋁合金，反光率在60～70%，該類產(chǎn)品的加工方法，除了DC（熱軋軋制）加工方式外，甚至還有CC（鑄軋軋制）軋制的方法生產(chǎn)，這種核心技術(shù)的缺失和國內(nèi)市場的無序競爭，不僅導(dǎo)致了國內(nèi)企業(yè)開發(fā)1090高端陽極氧化材料的投資風(fēng)險(xiǎn)升高，同時(shí)也致使我國開發(fā)陽極氧化產(chǎn)品高端化的步伐停滯不前。

陽極氧化用1090鋁合金的具體加工工藝，隨其產(chǎn)品用途的不同而略有不同，但是，其最終必須經(jīng)過陽極氧化的工藝流程要求和基本相同的產(chǎn)品質(zhì)量需求，決定陽極氧化用1090鋁合金產(chǎn)品的典型的技術(shù)路線如下：

1）、陽極氧化用硬態(tài)1090鋁合金典型技術(shù)路線

陽極氧化用硬態(tài)1090鋁合金，其主要加工流程需要經(jīng)過板錠鑄造、板錠鋸切與銑面、板錠均勻化與熱加工、板錠冷加工、板材厚料清洗、板材中間熱處理、板材鏡面加工、板材拉矯與切邊、板材清洗與覆膜、板材陽極氧化，等十個(gè)主要環(huán)節(jié)。但就技術(shù)難度而言，鏡面加工前的板錠鑄造、板錠熱加工、板錠冷加工與中間熱處理等四個(gè)環(huán)節(jié)，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)所在，并且，這四個(gè)環(huán)節(jié)還存在著相互制約與平衡的內(nèi)在關(guān)系，具體而言，陽極氧化用硬態(tài)1090產(chǎn)品的典型技術(shù)路線如下：

板錠鑄造→→板錠鋸切與銑面→→板錠均勻化→→熱軋→→冷軋→→中間退火→→鏡面軋制→→拉矯切邊→→清洗覆膜→→陽極氧化→→成品

2）、陽極氧化用軟態(tài)1090鋁合金典型技術(shù)路線

陽極氧化用軟態(tài)1090鋁合金產(chǎn)品，因用途用法與硬態(tài)產(chǎn)品存在明顯差異，故而在加工流程上也存在一定程度的差別，最典型的加工流程主要包含：板錠鑄造、板錠鋸切與銑面、板錠均勻化與熱加工、板錠冷加工、卷材清洗、卷材退火、卷材開板、板材沖壓成型、陽極氧化等九大環(huán)節(jié)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)核心，仍舊集中在板錠鑄造、板錠均勻化與熱加工、板錠表面處理等幾個(gè)核心環(huán)節(jié)，具體而言，陽極氧化用軟態(tài)1090鋁合金產(chǎn)品的典型技術(shù)路線如下：

板錠鑄造→→板錠鋸切與銑面→→板錠均勻化→→熱軋→→冷軋→→清洗→→退火→→開板→→沖壓（或者旋壓）成型→→陽極氧化→→成品。

陽極氧化用1090鋁合金產(chǎn)品，具有兩個(gè)非常明確的技術(shù)指標(biāo)，分別是高的反光率（業(yè)內(nèi)稱為亮度，同時(shí)用相互對立的鏡面反射率和漫反射率來表征）和陽極氧化后無影響反光均勻性的底紋。影響反光率的因素，主要集中在板錠晶粒度、板錠鋁純度、氧化后的氧化膜均勻性及密集程度、毛料表面均勻性和一致性及鏡面加工的界面狀態(tài)控制等五個(gè)方面；而影響底紋缺陷的主要因素，則集中在表面與界面均勻性、毛料表面清潔性和鏡面加工時(shí)的界面狀態(tài)控制精度等三個(gè)方面，而鏡面加工時(shí)的界面狀態(tài)控制精度，又集中在絕對壓下量控制、板型控制和潤滑狀態(tài)控制，這三個(gè)相互影響又相互平衡的技術(shù)指標(biāo)上。

以陽極氧化用1090產(chǎn)品的典型加工工藝流程為基礎(chǔ)，影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素在如下幾個(gè)方面：

1）板錠鑄造

1090鋁合金屬于工業(yè)純鋁系列產(chǎn)品，需要在板錠鑄造時(shí)同時(shí)解決相互對沖的鋁純度控制與晶粒度控制兩個(gè)核心問題。鋁純度控制就是鑄造過程清潔化控制，以盡可能防止其他組元引入為原則進(jìn)行過程清潔化控制，而板錠晶粒度控制，并且必須達(dá)到一級的水品，又客觀上需要大量的晶粒細(xì)化劑參與板錠鑄造，而且，產(chǎn)品最終需要進(jìn)行陽極氧化的產(chǎn)品制造特點(diǎn)，又導(dǎo)致晶粒細(xì)化劑在參與晶粒度控制的同時(shí)，要嚴(yán)格控制板錠中的B元素，從而只能選擇晶粒細(xì)化效果比較弱的貧B晶粒細(xì)化劑，從而客戶上又需要增加晶粒細(xì)化劑的使用量來保證板錠晶粒度等級，導(dǎo)致Ti的含量的增加，反過來又降低了鋁純度，從而需要鋁純度更高的精鋁液來進(jìn)行板錠鑄造（國際上最高端的香港美亞的1090鋁合金，就是使用價(jià)格非常昂貴的鋁純度為99.95%的工業(yè)高純鋁來鑄造1090鋁合金板錠，國內(nèi)則完全沒有開發(fā)出同等質(zhì)量水平的板錠），總而言之，這一產(chǎn)品在鑄造方面的核心技術(shù)，在于如何使用鋁純度盡可能低的鋁液，通過工藝控制和平衡，得到晶粒度為一級的1090鋁合金板錠，從而以低成本的工業(yè)純鋁（99.90%）來鑄造板錠，并達(dá)到國外使用工業(yè)高純鋁（99.95%）鑄造板錠的質(zhì)量水平。

2）熱加工和冷加工的表面與界面均勻性及清潔性控制

1090鋁合金產(chǎn)品陽極氧化用途表面與界面特殊要求的實(shí)現(xiàn)，是通過熱加工工和冷加工表面與界面遺傳效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)，這種要求理論上需要以弧長配法為基礎(chǔ)，以熱加工實(shí)現(xiàn)界面均勻化為目標(biāo)設(shè)計(jì)熱軋工藝，以冷加工實(shí)現(xiàn)表面一致性為工藝設(shè)計(jì)核心，并通過熱加工與冷加工的工藝平衡，完成界面與表面均勻化與一致性，并且國外同行比如美亞實(shí)業(yè)通過熱加工工序的多機(jī)架熱連軋機(jī)（馬來西亞美亞實(shí)業(yè)為“1+3”熱連軋機(jī)）來實(shí)現(xiàn)這一特殊工藝功能。

3）高延伸率需求與板材組織控制（熱處理）

高純鋁系產(chǎn)品的界面均勻性來源于組織均勻性，但高純系產(chǎn)品在鑄造時(shí)因鋁純度非常高，鑄造時(shí)需嚴(yán)格控制晶粒細(xì)化劑的使用，高純系產(chǎn)品的組織均勻性是最難控制的。陽極氧化用1090鋁合金產(chǎn)品的組織控制核心，集中在板錠晶粒度控制、熱加工的組織重整與時(shí)效、冷加工的界面控制與成品再結(jié)晶退火方面，并由此完成了熱加工的板錠均勻化退火工藝及熱終軋時(shí)效溫度與冷軋成品退火工藝的設(shè)計(jì)與平衡方面的核心內(nèi)容。

4）高亮度及高明度的控制

對于反光用硬態(tài)1090鋁合金產(chǎn)品，其主要用途高端鏡面裝飾用，最終產(chǎn)品對表面的亮度、明度及均勻性控制要求非常高；從板錠鑄造（成分要求）到熱加工（表面控制與內(nèi)部組織控制）再到后續(xù)冷軋、熱處理、鏡面軋制等因素都會(huì)對最終產(chǎn)品的亮度及明度產(chǎn)生重大的影響，因此要實(shí)現(xiàn)高亮度及高明度的要求，生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格的控制，從原料板錠的成分控制，到銑面量的控制、熱軋軋制工藝、冷軋軋制、退火處理等必須嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是對現(xiàn)有陽極氧化用硬態(tài)鋁合金生產(chǎn)中表面均勻性及清潔性控制的改進(jìn)，提供了一種陽極氧化用硬態(tài)鋁合金的表面控制工藝，使得普鋁（硬態(tài)）1090鋁合金板帶材在陽極氧化后的表面亮度達(dá)到與精鋁1A95鋁合金產(chǎn)品同樣的亮度等級。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

一種陽極氧化用硬態(tài)鋁合金的表面控制工藝，步驟如下：

（1）硬態(tài)鋁合金板錠先在490℃進(jìn)行均勻化處理；

（2）熱軋：經(jīng)過均勻化處理的鋁合金板錠在440～460℃開軋，熱軋輥的粗糙度為0.75～0.95μm；

（3）冷軋：先用粗糙度為0.50～0.60μm的軋輥軋制三個(gè)道次，然后進(jìn)行清洗和退火，再用粗糙度為0.30～0.35μm的軋輥軋制兩個(gè)道次，冷軋后清洗。

優(yōu)選地，步驟（1）均勻化處理的時(shí)間 為8小時(shí)。

優(yōu)選地，步驟（2）采用等壓下量的分配原則進(jìn)行軋制。

優(yōu)選地，步驟（3）采用等壓下量的分配原則進(jìn)行軋制。

優(yōu)選地，步驟（3）采用油清洗。

優(yōu)選地，步驟（3）的退火溫度為320℃，保溫時(shí)間為12h。

采用國內(nèi)普通的單機(jī)架熱軋機(jī)和冷軋均可滿足本發(fā)明的表面控制工藝需要，適用于工業(yè)批量化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品能夠滿足各類產(chǎn)品的陽極氧化處理需要，并使采用普鋁1090鋁合金板帶材加工在陽極氧化后的表面亮度也能達(dá)到與進(jìn)口鏡面用1090鋁合金產(chǎn)品同樣的亮度等級，如德國安鋁，意大利意鋁等；實(shí)用性廣泛，生產(chǎn)及控制難度和成本低，產(chǎn)品市場競爭力明顯，經(jīng)濟(jì)效益顯著。本工藝適用于1090（也同樣適用于同用途的1070、1080、1085合金）鋁合金的加工及表面控制。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1 陽極氧化用鋁合金（硬態(tài)）產(chǎn)品的表面控制

先對普鋁1090（硬態(tài)）鋁合金板錠進(jìn)行490℃低溫均勻化處理，保溫8h；然后在440～460℃進(jìn)行低溫開軋，板錠軋制時(shí)采取等壓下量的分配原則進(jìn)行，熱軋輥使用粗糙度為0.75～0.95μm的工作輥，為防止粘鋁，熱軋最后三個(gè)道次可以適當(dāng)減小壓下量，保證熱軋終軋溫度的控制；冷軋采用“3+2”工藝，先使用0.50～0.60μm的高粗糙度毛化工作輥進(jìn)行三個(gè)道次的半成品生產(chǎn)，然后進(jìn)行中間清洗、中間退火（退火溫度320℃，保溫時(shí)間12h），再用粗糙度為0.30～0.35μm的低粗糙度工作進(jìn)行兩個(gè)道次的成品軋制；冷軋成品采取油清洗方式清洗表面鋁粉。

在這種表面控制工藝下，并配以同期發(fā)明的板錠鑄造技術(shù)，使得陽極氧化后產(chǎn)品的亮度達(dá)到90%的水平，外觀均勻性也能夠滿足最終客戶的使用需求，具體實(shí)例如下：

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。