一种运煤敞车用铝合金板材的制造方法
【专利摘要】本发明是一种运煤敞车用铝合金板材的制造方法，该制造方法包括如下步骤：（1）配料：铝合金板材包括如下重量百分比的组分：Si≤0.2%、Fe≤0.3%、Cu≤0.1%、0.6%≤Mn≤0.8%、4.5%≤Mg≤4.8%、0.15%≤Cr≤0.2%、0.05%≤Zn≤0.1%、0.1%≤Ti≤0.15%、0.1%≤Sc≤0.15%、0.1%≤Zr≤0.15%，余量为Al（2）熔炼（3）精炼（4）晶粒细化（5）除气（6）过滤（7）铸造（8）锯切（9）铣面（10）均匀化加热（11）热轧（12）横剪切边矫直切板（13）检验。本发明新添加了微量的稀土元素钪及过渡族元素锆，提高了合金的强度，热轧直接轧至成品厚度，和传统生产方法，减少了4道工序，生产效率高；热轧直接轧至成品厚度，避免传统方法中产生板面黄油斑的质量缺陷。
【专利说明】一种运煤敞车用铝合金板材的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铝合金材料【技术领域】，具体的说涉及一种厚度为6~8_的运煤敞车用 5083H321状态铝合金板材的一种短流程制造方法。
【背景技术】
[0002] 目前，运煤敞车用5083H321状态铝合金板材的生产工艺流程为：配料、熔炼、精 炼、晶粒细化、除气、过滤、铸造、锯切、铣面、均匀化加热、热轧、预先退火、冷轧、板面除油、 稳定化退火、横剪切边矫直切板、检验。其缺点是经过的工序多，生产流程长、生产效率低、 冷轧后的料卷太厚，无法通过清洗机，只能通过冷轧机板面吹扫处理板面带油，导致退火后 板面偶有黄油斑，表面质量不稳定、成品低。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述问题，本发明提供了一种具有生产流程短、表面质量好、生产效率高 等特点的运煤敞车用铝合金板材的制造方法。
[0004] 为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的： 本发明是一种运煤敞车用铝合金板材的制造方法，该制造方法包括如下步骤： (1) 配料：化学成分按照如下重量百分比进行配料，即Si彡0.2%、Fe彡0.3%、 Cu 彡 0· 1%、0· 6% 彡 Mn 彡 0· 8%、4· 5% 彡 Mg 彡 4. 8%、0· 15% 彡 Cr 彡 0· 2%、0· 05% 彡 Zn 彡 0· 1%、 0· 1% 彡 Ti 彡 0· 15%、0· 1% 彡 Sc 彡 0· 15%、0· 1% 彡 Zr 彡 0· 15%，余量为 Al ; (2) 熔炼：熔炼温度为70(T740°C ; (3) 精炼：采用"氯气+氩气"对熔体进行精炼，精炼温度73(T740°C ; (4) 晶粒细化：采用晶粒细化剂Al-5Ti-0. 2B丝对熔体进行在线晶粒细化； (5) 除气：采用Alpur法除气装置对熔体进行在线除气； (6) 过滤：采用30PPi+40PPi双级陶瓷过滤板对熔体进行在线过滤； (7) 铸造：铸造温度69(T705 °C、铸造速度4(T55mm/min、水压0. 1?0. 15MPa、水温 ^ 25〇C ； (8) 锯切：铸锭底部锯切长度200mm，浇口部锯切长度IOOmm ; (9) 铣面：铸锭大面铣面量为l(Tl5mm/面、侧面铣面量为8~12mm/面； (10) 均匀化加热：炉气定温480°C，保温22?30小时，铸锭出炉温度46(T475°C ; (11) 热轧：将厚度为42(T620mm的铸锭，经过热轧机轧制（纵向轧制或者横向轧制） 19?29个道次，乳制成厚度为6?8mm的铝卷，终轧温度30(T320°C ; (12) 横剪切边矫直切板：在横剪机列上进行切边、矫直、切板。切边量6(T70mm/单边， 将来料板形不好的部位通过辊式矫直辊进行矫直，然后切成长度为3nTl2m的板材； (13) 检验：在万能力学试验机上进行力学检测。
[0005] 本发明的益效果是：对5083合金的化学成分在国标的基础上进行了优化，新添加 了微量的稀土元素钪（Sc)及过渡族元素锆（Zr),提高了合金的强度；热轧直接轧至成品厚 度，通过热轧凸度仪精确控制成品厚度及公差，和传统生产方法，减少了 4道工序，生产效 率高；热轧直接轧至成品厚度，通过板面吹扫装置，将板面乳液痕吹扫干净，彻底避免了传 统方法需经过冷轧轧制后再进行成品稳定化退火产生板面黄油斑的质量缺陷。
[0006] 本发明具有生产流程短、表面质量好、生产效率高，成品率高等特点。
【具体实施方式】
[0007] 为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实 施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
[0008] 如实施例所示，本发明是一种运煤敞车用铝合金板材的制造方法，所述制造方法 包括如下步骤： (1) 配料：化学成分按照如下重量百分比进行配料，即Si彡0.2%、Fe彡0.3%、 Cu 彡 0· 1%、0· 6% 彡 Mn 彡 0· 8%、4· 5% 彡 Mg 彡 4. 8%、0· 15% 彡 Cr 彡 0· 2%、0· 05% 彡 Zn 彡 0· 1%、 0· 1% 彡 Ti 彡 0· 15%、0· 1% 彡 Sc 彡 0· 15%、0· 1% 彡 Zr 彡 0· 15%，余量为 Al ; (2) 熔炼：熔炼温度为70(T740°C ; (3) 精炼：采用"氯气+氩气"对熔体进行精炼，精炼温度73(T740°C ; (4) 晶粒细化：采用晶粒细化剂Al-5Ti-0. 2B丝对熔体进行在线晶粒细化； (5) 除气：采用Alpur法除气装置对熔体进行在线除气； (6) 过滤：采用30PPi+40PPi双级陶瓷过滤板对熔体进行在线过滤； (7) 铸造：铸造温度69(T705 °C、铸造速度4(T55mm/min、水压0. 1?0. 15MPa、水温 ^ 25〇C ； (8) 锯切：铸锭底部锯切长度200mm，浇口部锯切长度IOOmm ; (9) 铣面：铸锭大面铣面量为l(Tl5mm/面、侧面铣面量为8~12mm/面； (10) 均匀化加热：炉气定温480°C，保温22?30小时，铸锭出炉温度46(T475°C ; (11) 热轧：将厚度为42(T620mm的铸锭，经过热轧机轧制包括纵向轧制或者横向轧制 19~29个道次，乳制成厚度为6~8mm的铝卷，终轧温度30(T320°C，采用凸度仪控制精确控制 厚度及公差，采用原始辊形、弯辊、喷淋控制中凸度及板形。轧制时，通过板面吹扫装置，将 板面乳液痕吹扫干净； (12) 横剪切边矫直切板：在横剪机列上进行切边、矫直、切板。切边量6(T70mm/单边， 将来料板形不好的部位通过辊式矫直辊进行矫直，然后切成长度为3nTl2m的板材； (13) 检验：在万能力学试验机上按照国家标准《GB / T 228. 1-2010金属材料拉伸试 验第1部分：室温试验方法》进行力学检测。
[0009] 实施例一 以成品规格为厚度6. 0 mm*宽度2420 mm*长度10612 mm的5083H321状态铝合金板 材生产为例，说明本发明的一种运煤敞车用铝合金板材的制造方法，包括如下步骤： (1) 配料：化学成分按照如下重量百分比进行配料，即Si彡0.2%、Fe彡0.3%、 Cu 彡 0· 1%、0· 6% 彡 Mn 彡 0· 8%、4· 5% 彡 Mg 彡 4. 8%、0· 15% 彡 Cr 彡 0· 2%、0· 05% 彡 Zn 彡 0· 1%、 0· 1% 彡 Ti 彡 0· 15%、0· 1% 彡 Sc 彡 0· 15%、0· 1% 彡 Zr 彡 0· 15%，余量为 Al ; (2) 熔炼：熔炼温度为70(T740°C ; (3) 精炼：采用"氯气+氩气"对熔体进行精炼，精炼温度73(T740°C ; (4) 晶粒细化：采用晶粒细化剂Al-5Ti-0. 2B丝对熔体进行在线晶粒细化； (5) 除气：采用Alpur法除气装置对熔体进行在线除气； (6) 过滤：采用30PPi+40PPi双级陶瓷过滤板对熔体进行在线过滤； (7) 铸造：铸造温度69(T705 °C、铸造速度4(T55mm/min、水压0. 1?0. 15MPa、水温 彡25°C ;铸锭成品规格为：厚度520 mm*宽度2160 mm*长度5700 mm ; (8) 锯切：铸锭底部锯切长度200mm，浇口部锯切长度IOOmm ;同时将铸锭锯切成2段厚 度 520mm* 宽度 21 BOmm^ 长度 2550mm ； (9) 铣面：铸锭大面铣面量为l(Tl5mm/面、侧面铣面量为8~12mm/面；铣面后铸锭规格 为2段厚度500mm*宽度2140mm*长度2550mm ; (10) 均匀化加热：炉气温度480°C，保温22小时，铸锭出炉温度46(T475°C ; (11) 热轧：将锯切后规格为厚度500mm*宽度2140mm*长度2550mm的铸锭，经过宽度 为3300mm的粗轧机及宽度为2800mm的精轧机组成的热连轧机进行横向轧制21个道次，乳 制成厚度6. 0±0. 15mm*宽度2560mm的铝卷，终轧温度30(T320°C ;采用凸度仪控制精确控 制厚度及公差，采用原始辊形、弯辊、喷淋控制中凸度及板形。轧制时，通过板面吹扫装置， 将板面乳液痕吹扫干净； (12) 横剪切边矫直切板：经过宽度为2800mm横剪机列切边、矫直、切板。切边量70mm/ 单边,将来料板形不好的部位通过辊式矫直辊进行矫直,然后切成厚度6. 0 mm*宽度2420 臟*长度10612 mm的板材。
[0010] (13)检验：在万能力学试验机上进行力学检测。在万能力学试验机上按照国家标 准《GB / T 228. 1-2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》进行力学性能检测， 力学性能检测结果为：屈服强度为22(T240MPa、抗拉强度为33(T340MPa、延伸率为13. 5% ; 尺寸公差的检测采用千分尺、米尺，尺寸公差的检测结果如下：宽度公差控制在（〇, +1mm)， 长度公差控制在（〇，+3mm)，对角线公差控制在（0，+3mm)，板形方面，波高控制在< 2mm，波 长控制在> IOOOmm ;板面质量的检测靠目视，检测结果为无黄油斑，板面光洁。
[0011] 下面是本发明与常规工艺检测结果对比表：
【权利要求】
1. 一种运煤敞车用铝合金板材的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括如下步 骤： (1) 配料：化学成分按照如下重量百分比进行配料，即Si彡0.2%、Fe彡0.3%、 Cu 彡 0· 1%、0· 6% 彡 Μη 彡 0· 8%、4· 5% 彡 Mg 彡 4. 8%、0· 15% 彡 Cr 彡 0· 2%、0· 05% 彡 Zn 彡 0· 1%、 0· 1% 彡 Ti 彡 0· 15%、0· 1% 彡 Sc 彡 0· 15%、0· 1% 彡 Zr 彡 0· 15%，余量为 A1 ; (2) 熔炼：熔炼温度为70(T740°C ; (3) 精炼：采用"氯气+氩气"对熔体进行精炼，精炼温度73(T740°C ; (4) 晶粒细化：采用晶粒细化剂Al-5Ti-0. 2B丝对熔体进行在线晶粒细化； (5) 除气：采用Alpur法除气装置对熔体进行在线除气； (6) 过滤：采用30PPi+40PPi双级陶瓷过滤板对熔体进行在线过滤； (7) 铸造：铸造温度69(T705 °C、铸造速度4(T55mm/min、水压0. 1?0. 15MPa、水温 ^ 25〇C ； (8) 锯切：铸锭底部锯切长度200mm，浇口部锯切长度100mm ; (9) 铣面：铸锭大面铣面量为l(Tl5mm/面、侧面铣面量为8~12mm/面； (10) 均匀化加热：炉气定温480°C，保温22?30小时，铸锭出炉温度46(T475°C ; (11) 热轧：将厚度为42(T620mm的铸锭，经过热轧机轧制包括纵向轧制或者横向轧制 19?29个道次，乳制成厚度为6?8mm的铝卷，终轧温度30(T320°C ; (12) 横剪切边矫直切板：在横剪机列上进行切边、矫直、切板，切边量6(T70mm/单边， 将来料板形不好的部位通过辊式矫直辊进行矫直，然后切成长度为3nTl2m的板材； (13) 检验：在万能力学试验机上进行力学检测。
【文档编号】C22C21/08GK104294111SQ201310296435
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】曹晓国, 曹旷 申请人:大力神铝业股份有限公司