3003-h16鋁合金板帶材及其生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋁合金制造領域，具體是涉及一種3003-H16鋁合金板帶材及其生產 方法。
【背景技術】
[0002] 3003合金是Al-Mn系合金中應用較為廣泛的合金之一，該系列合金產品 具有強度適中、塑性好、易加工成形、耐蝕性好等特點。其H16狀態的板帶材不僅具有 較好的加工成形性，還具有適中的強度，作為高檔裝飾材料生產，具有較高的附加值，市場 前景廣闊。
[0003] 目前，3003-H16的傳統工藝流程為：熔鑄一鋸切一均勻化退火一銑面一加 熱一熱乳一冷乳一清洗一中間退火一冷乳一精整一包裝。
[0004] 傳統熱乳機生產3003合金時，無法保證終乳溫度和熱乳料性能，而且坯料也較 厚，一般為7-10mm，所以熱乳坯料經過冷乳乳制成品道次前，預留加工量后，需要先進行中 間退火，退火爐溫控制不良，容易造成粗晶等缺陷；而且工藝流程長，3003合金較軟，增加 形成擦劃傷等缺陷的幾率，最終成品陽極氧化處理后，表面質量無法滿足一些產品。因此， 出現縮短工藝流程的制備方法。目前，3003-H16的工藝流程為：熔鑄一鋸切一均勻化退 火一銑面一加熱一熱乳一冷乳一中間退火一冷乳一精整。
[0005] 然而，該方法采用中間退火工藝時對退火溫度均勻性要求較高，對退火爐溫控要 求較高，而且性能不穩定，特別是屈服強度；同時，如果冷乳帶材不經專門清洗，則易產生油 斑等表面缺陷而導致廢品。
[0006]國際標準ASTM209M的3003-H16性能列下表：


【發明內容】

[0007] 為了解決上述問題，本發明提供了一種新的3003-H16鋁合金板帶材的生產方法， 該生產方法既保證了 3003-H16鋁合金板帶材的力學性能穩定合格，且縮短生產流程，大大 提尚生廣效率。
[0008] 為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的： 本發明是一種3003-H16鋁合金板帶材的生產方法，所述生產方法包括如下步驟：熔 鑄、鋸切、銑面、加熱、熱乳、冷乳； 其中，所述熔鑄步驟中，熔鑄后鑄錠的化學成分的質量百分數為：Si < 0.25%、Fe : 0? 4-0. 6%、Cu 彡 0? 2%、Mn :1. 0-1. 25%、Zn 彡 0? 05%、Ti :0? 015-0. 03%、其它雜質單個 < 0.02%、其它雜質合計< 0. 10%，其余為A1 ;其中熔煉溫度為740-760 °C，精煉溫度 730-750 °C，鑄造溫度 685-700 °C，鑄造速度 55-65mm/min ; 所述熱乳步驟中，采用熱粗乳在480--520°C開坯，經過17或19道次乳制，坯料厚度 16-18mm，中間坯溫度為420--450°C，再使用熱精乳，經過3-5道次乳制，熱乳卷厚度根據 成品厚度預留40-60%的加工量，終乳溫度310-330°C，卷取厚度為2. 8-4mm ; 本發明的進一步改進在于：所述銑面步驟中，采用銑床對鑄錠的大面和小面分別銑削， 銑削量分別為8mm和6mm。
[0009] 本發明的進一步改進在于：所述加熱步驟中，鑄錠加熱溫度設定爐溫540°C，保溫 時間2小時，轉510°C保溫3小時出爐。
[0010] 本發明的進一步改進還在于提供了一種權利要求1所述生產方法制備的 3003-H16鋁合金板帶材，該板材表面無粗晶等缺陷，能夠滿足多種產品的需求。
[0011] 本發明的有益效果是：本發明所述3003-H16鋁合金板帶材的生產方法，具有以下 優點： (1) 本發明對Fe、Si成分進行了嚴格控制，并對熔煉和鑄造溫度、速度進行控制，這樣 會消除鑄錠組織不均、晶粒粗大、成分偏析等問題； (2) 本發明在采用450-500°C粗乳開坯，中間坯溫度保證在420-450°C，17或19道 次的乳制后為精乳提供16-18mm厚的中間坯料，這是利用適當溫度和變形速度來控制第 二相化合物的均勻細小析出和保證鑄造組織充分破碎，有利于改善表面和內部組織； (3)熱乳生產的坯料，終乳溫度控制范圍穩定在310-330°C，熱乳坯料性能穩定，保證 冷乳在目標加工率乳制后，最終產品性能穩定，省去了退火工序； (4)本發明生產效率高，熱乳成品最薄厚度為2. 8_，減小了冷乳總加工率和道次數， 在無須退火工序，保證了力學性能穩定合格，縮短生產流程，提高生產效率和成品率，節約 能耗。
【具體實施方式】
[0012] 為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明做進一步詳細描述，該實 施例僅用于解釋本發明，并不對本發明的保護范圍構成限定。
[0013]如實施例所示，本發明是一種3003-H16鋁合金板帶材及其生產方法，所述生產方 法包括如下步驟：熔鑄、鋸切、銑面、加熱、熱乳、冷乳； 其中，所述熔鑄步驟中，熔鑄后鑄錠的化學成分的質量百分數為：Si < 0.25%、Fe : 0? 4-0. 6%、Cu 彡 0? 2%、Mn :1. 0-1. 25%、Zn 彡 0? 05%、Ti :0? 015-0. 03%、其它雜質單個 < 0.02%、其它雜質合計< 0. 10%，其它雜質是除前面所述的合金元素以外的元素，其余為 A1 ;其中熔煉溫度為740-760 °C，精煉溫度730-750 °C，鑄造溫度685-700 °C，鑄造速度 55-65mm/min ； 所述銑面步驟中，采用銑床對鑄錠的大面和小面分別銑削，銑削量分別為8mm和6mm;所述加熱步驟中，鑄錠加熱溫度設定爐溫540°C，保溫時間2小時，轉510°C保溫3小時 出爐； 所述熱乳步驟中，采用熱粗乳在480--520°C開坯，經過17或19道次乳制，坯料厚度 16-18mm，中間坯溫度為420--450°C，再使用熱精乳，經過3-5道次乳制，熱乳卷厚度根據 成品厚度預留40-60%的加工量，終乳溫度310-330°C，卷取厚度為2. 8-4mm; 冷乳步驟：經過2道次冷乳至成品厚度2mm或1. 8mm。
[0014] 通過本短流程工藝的發明，產品最后的力學性能完全達到國際標準。
[0015] 實施例一： 本發明一種3003-H16鋁合金板帶材的生產方法，生產方法包括如下步驟：熔鑄、鋸切、 銑面、加熱、熱乳、冷乳； 其中 (1) 熔鑄：熔鑄后鑄錠的化學成分的質量百分數為：Si :0. 21%、Fe :0. 56%、Cu :0. 18%、 Mn : 1. 15%、Zn :0. 05%、Ti :0. 02%，其余為A1 ;其中熔煉溫度為740-760 °C，精煉溫度 730-750 °C，鑄造溫度 685-700 °C，鑄造速度 55-65mm/min ; (2) 銑面：采用銑床對鑄錠的大面和小面分別銑削，銑削量分別為8mm和6mm ; (3) 加熱：鑄錠加熱溫度設定爐溫540°C，保溫時間2小時，轉510°C保溫3小時出爐； (4) 熱乳：采用熱粗乳500°C開坯后，經過19道次乳制，將鑄錠粗乳至厚度18mm ;中間 坯溫度440°C，使用熱精乳，經過5道次乳制，熱乳卷厚度根據成品厚度預留44. 4%的加工 量，終乳溫度310°C，卷取厚度為3. 6mm ; (5)冷乳：經過2道次冷乳至成品厚度2_。
[0016] 根據上述方法，重復兩次，最終產品分別為試驗卷一和試驗卷二，成品性能如下： 實施例二：
本發明一種3003-H16鋁合金板帶材的生產方法，生產方法包括如下步驟：熔鑄、鋸切、 銑面、加熱、熱乳、冷乳； 其中 (1) 熔鑄：熔鑄后鑄錠的化學成分的質量百分數為：Si :0. 25%、Fe :0. 54%、Cu :0. 15%、 Mn : 1. 25%、Zn :0. 05%、Ti :0. 03%、其余為A1 ;其中熔煉溫度為740-760 °C，精煉溫度 730-750 °C，鑄造溫度 685-700 °C，鑄造速度 55-65mm/min ; (2) 銑面：采用銑床對鑄錠的大面和小面分別銑削，銑削量分別為8mm和6mm ; (3) 加熱：鑄錠加熱溫度設定爐溫540°C，保溫時間2小時，轉510°C保溫3小時出爐； (4) 熱乳：采用熱粗乳500°C開坯后，經過19道次乳制，將鑄錠粗乳至厚度18mm ;中間 坯溫度440°C，使用熱精乳，經過5道次乳制，熱乳卷厚度根據成品厚度預留50%的加工量， 終乳溫度310°C，卷取厚度為3. 6mm ; (5)冷乳：經過2道次冷乳至成品厚度2_。
[0017] 根據上述方法，重復兩次，最終產品分別為試驗卷一和試驗卷二，成品性能如下：
【主權項】
1. 一種3003-H16鋁合金板帶材的生產方法，其特征在于：所述生產方法包括如下步 驟：熔鑄、鋸切、銑面、加熱、熱乳、冷乳； 其中，所述熔鑄步驟中，熔鑄后鑄錠的化學成分的質量百分數為：Si < 0.25%、Fe : 0? 4-0. 6%、Cu 彡 0? 2%、Mn :1. O-L 25%、Zn 彡 0? 05%、Ti :0? 015-0. 03%、其它雜質單個 < 0.02%、其它雜質合計< 0. 10%，其余為Al ;其中熔煉溫度為740-760 °C，精煉溫度 730-750 °C，鑄造溫度 685-700 °C，鑄造速度 55-65mm/min ; 所述熱乳步驟中，采用熱粗乳在480--520°C開坯，經過17或19道次乳制，坯料厚度 16-18mm，中間坯溫度為420--450°C，再使用熱精乳，經過3-5道次乳制，熱乳卷厚度根據 成品厚度預留40-60%的加工量，終乳溫度310-330°C，卷取厚度為2. 8-4mm。2. 根據權利要求1所述3003-H16鋁合金板帶材的生產方法，其特征在于：所述銑面步 驟中，采用銑床對鑄錠的大面和小面分別銑削，銑削量分別為8mm和6mm。3. 根據權利要求1所述3003-H16鋁合金板帶材的生產方法，其特征在于：所述加熱步 驟中，鑄錠加熱溫度設定爐溫540°C，保溫時間2小時，轉510°C保溫3小時出爐。4. 權利要求1-3的任一項所述的生產方法制備的3003-H16鋁合金板帶材。
【專利摘要】本發明是一種3003-H16鋁合金板帶材的生產方法，生產方法包括如下步驟：熔鑄、鋸切、銑面、加熱、熱軋、冷軋；熔鑄，熔鑄后鑄錠的化學成分的質量百分數為：Si≤0.25%、Fe：0.4-0.6%、Cu≤0.2%、Mn：1.0-1.25%、Zn≤0.05%、Ti：0.015-0.03%、其它雜質單個≤0.02%、其它雜質合計≤0.10%，其余為Al；其中熔煉溫度為740-760℃，精煉溫度730-750℃，鑄造溫度685-700℃，鑄造速度55-65mm/min；熱軋，經過3-5道次軋制，熱軋卷厚度根據成品厚度預留40-60%的加工量，終軋溫度310-330℃，卷取厚度為2.8-4mm。本發明對Fe、Si成分嚴格控制，對熔煉和鑄造溫度、速度進行控制，消除鑄錠組織不均、晶粒粗大、成分偏析等問題。
【IPC分類】C22F1/04, B22D7/00, C22C21/00, C22C1/02
【公開號】CN105063430
【申請號】CN201510449160
【發明人】曹曉國, 曹曠, 凌亞標
【申請人】大力神鋁業股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月28日