本發(fā)明屬于鋁合金帶材的制備領(lǐng)域,具體涉及一種降低al-mg系鋁合金板帶材屈強(qiáng)比的控制方法。
背景技術(shù):
al-mg系鋁合金屬于中高強(qiáng)度熱處理不可強(qiáng)化鋁合金,以固溶強(qiáng)化、加工硬化及細(xì)晶強(qiáng)化等方式為主,被廣泛用于汽車、船舶、航空航天、電子等領(lǐng)域。
屈強(qiáng)比作為衡量鋁合金成型性能的重要指標(biāo)之一。屈強(qiáng)比越小,表明鋁合金從開始產(chǎn)生塑性變形到最后斷裂的形變量越大,意味著低屈強(qiáng)比的鋁合金成型性能越好,在使用過程中更安全。尤其對中高強(qiáng)度的al-mg系鋁合金來說,為保證使用的安全性及良好的成型性能,不僅要求較高的強(qiáng)度,又要求低的屈強(qiáng)比。影響al-mg系鋁合金的屈強(qiáng)比的因素很多,包括化學(xué)成分、生產(chǎn)工藝、晶粒組織及取樣位置等等。
本發(fā)明立足于通過軋制及熱處理工藝的控制,通過控制熱軋總壓下率及終軋溫度在再結(jié)晶溫度以上,后在平面庫進(jìn)行一定時間的緩慢冷卻,以實現(xiàn)最終成品晶粒的等軸性和均勻性,并適當(dāng)?shù)脑黾永滠埣庸ぢ始疤岣咄嘶饻囟?,平均晶粒尺寸控制?0μm~50μm,最終實現(xiàn)降低al-mg系鋁合金的屈強(qiáng)比的目的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種降低al-mg系鋁合金板帶材屈強(qiáng)比的控制方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種降低al-mg系鋁合金板帶材屈強(qiáng)比的控制方法,其工藝步驟及控制參數(shù)如下:
(1)將鋁合金原料經(jīng)熔煉、精煉、在線除渣除氣后半連續(xù)鑄造成鋁合金扁錠;扁錠經(jīng)鋸切、銑面后,放入加熱爐加熱至450-550℃并保溫1-5小時,然后出爐軋制;
(2)首先進(jìn)行熱軋,熱軋總壓下率≥90%,熱軋厚度2~8mm,熱軋終軋溫度控制在300~360℃;
(3)然后將熱軋卷放平面庫自然冷卻時間≥14小時,同時平面庫鞍座需加保溫墊;隨后進(jìn)入高架庫風(fēng)冷;
(4)然后進(jìn)行冷軋至成品厚度,為控制成品退火前冷軋加工率在30%~50%,必要時冷軋之間增加一次中間退火;
(5)軋至成品厚度后進(jìn)行成品退火;
(6)中間退火及成品退火溫度控制在300~360℃,保溫時間根據(jù)卷重而定;
(7)為控制平均晶粒尺寸在20μm~50μm,結(jié)合成品退火前冷軋加工率及退火工藝進(jìn)行相應(yīng)的適度調(diào)整。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有以下優(yōu)點:
(1)本發(fā)明根據(jù)具體鋁合金的再結(jié)晶溫度,進(jìn)行熱軋終軋溫度的調(diào)整,熱軋終軋溫度控制在300~360℃,熱軋總壓下率90%以上,以達(dá)到熱軋卷充分再結(jié)晶及晶粒均勻性的目的。
(2)本發(fā)明中熱軋卷放平面庫自然冷卻時間≥14小時后方可風(fēng)冷,同時平面庫鞍座需加保溫墊,以緩慢冷卻的方式避免部分再結(jié)晶不充分及晶粒不均勻等問題的產(chǎn)生。
(3)本發(fā)明通過對成品退火前冷軋加工率和退火工藝的適度調(diào)整,控制平均晶粒尺寸在20μm~50μm,最終實現(xiàn)降低al-mg系鋁合金的屈強(qiáng)比的目的;這是由于晶粒過小,細(xì)晶強(qiáng)度對屈服強(qiáng)度的貢獻(xiàn)更大,屈強(qiáng)比過高;晶粒過粗,容易產(chǎn)生橘皮等不良影響。
具體實施方式
為進(jìn)一步公開而不是限制本發(fā)明,以下結(jié)合實例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實施例1
1、如表1的成分組成的鋁合金熔煉,以半連續(xù)鑄造法生產(chǎn)出規(guī)格為500*1300*5500扁錠:
表1al-mg系鋁合金化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)
2、經(jīng)450℃-1小時加熱后出爐軋制,熱軋出口厚度2.0mm,熱軋終軋溫度300℃;
3、熱軋卷放至帶有保溫墊的平面庫自然冷卻14小時后進(jìn)入高架庫風(fēng)冷;
4、隨后進(jìn)行冷軋及退火,設(shè)計了三種方案對比,具體結(jié)果見表2:
表2三種工藝方案性能數(shù)據(jù)對比
注:中間退火、成品退火均采用300℃工藝;以上方案經(jīng)180°折彎均未出現(xiàn)橘皮開裂的現(xiàn)象。
實施例2
1、如表3的成分組成的鋁合金熔煉,以半連續(xù)鑄造法生產(chǎn)出規(guī)格為650*2000*7300扁錠:
表3al-mg系鋁合金化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)
2、經(jīng)500℃-4小時加熱后出爐軋制,熱軋出口厚度8.0mm,熱軋終軋溫度340℃;
3、熱軋卷放至帶有保溫墊的平面庫自然冷卻16小時后進(jìn)入高架庫風(fēng)冷;
4、隨后進(jìn)行冷軋及退火,設(shè)計了三種方案對比,具體結(jié)果見表4:
表4三種工藝方案性能數(shù)據(jù)對比
注:中間退火、成品退火均采用340℃工藝;以上方案經(jīng)180°折彎均未出現(xiàn)橘皮開裂的現(xiàn)象。
實施例3
1、如表5的成分組成的鋁合金熔煉,以半連續(xù)鑄造法生產(chǎn)出規(guī)格為560*1500*5800扁錠:
表5al-mg系鋁合金化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)
2、經(jīng)480℃-3小時加熱后出爐軋制,熱軋出口厚度5.1mm,熱軋終軋溫度360℃;
3、熱軋卷放至帶有保溫墊的平面庫自然冷卻15小時后進(jìn)入高架庫風(fēng)冷;
4、隨后進(jìn)行冷軋及退火,設(shè)計了三種方案對比,具體結(jié)果見表6:
表6三種工藝方案性能數(shù)據(jù)對比
注:中間退火、成品退火均采用360℃工藝;以上方案經(jīng)180°折彎均未出現(xiàn)橘皮開裂的現(xiàn)象。
5、隨后在表6工藝方案n0.7的基礎(chǔ)上,設(shè)計了三種不同成品退火方案對比,具體結(jié)果見表7:
表7三種退火方案性能數(shù)據(jù)對比
注:以上方案經(jīng)180°折彎均未出現(xiàn)橘皮開裂的現(xiàn)象。
從以上結(jié)果可以看出,隨著成品退火前冷軋加工率的降低,平均晶粒尺寸增大,抗拉強(qiáng)度變化不大,屈服強(qiáng)度降低明顯,屈強(qiáng)比降低;隨著成品退火的升高,受冷軋儲能的限制,平均晶粒尺寸有輕微的增大,屈強(qiáng)比有略微降低。說明退火前的冷軋加工率與退火溫度對比,冷軋加工率對平均晶粒尺寸及屈強(qiáng)比的影響更大。從降低屈強(qiáng)比及節(jié)約能源的目的出發(fā),優(yōu)選較低的冷軋加工率,并以增加成品退火為輔助。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。