本发明属于铝合金制造
技术领域：
，具体涉及一种用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金及其制备工艺。
背景技术：
：铝合金由于具有较高的强度、良好的耐烛性和优异的高温塑性等特点而得到广泛的应用。其中5052铝合金是al-mg系中的使用最广泛的产品之一，它具有中高强度、良好的抗疲劳性能和焊接性能、耐海洋大气腐烛性好及优良的低温稳定性等优点，5052合金板材广泛用于飞机、车辆、船舶、仪表、集装箱等产品中。按照gb/t3190-2008《变形铝及铝合金化学成分》国家标准的规定：5052铝合金主要包括以下化学成分：si:0-0.25wt%；fe:0-0.4wt%；cu:0-0.1wt%；mn:0-0.1wt%；mg:2.2-2.8wt%；cr:0.15-0.35wt%；zn:0-0.1wt%；余量为al。一般情况下，5052铝合金是通过热轧法生产的，但是该工艺生产流程长、工艺复杂、生产成本高。与之对比，高通量连铸连轧工艺是一种新型高效的铝合金板带坯料生产工艺，具有高流速、短流程、节能环保、成本低等优点。目前高通量连铸连轧已经可以用于生产5052铝合金板材，但是由于5052铝合金结晶温度区间大，铸造流动性差，会产生偏析、疏松等缺陷，这些缺陷具有很强的“遗传性”，直接影响到最终产品的性能。技术实现要素：本发明的目的是针对现有的5052铝合金在高通量连铸连轧生产中存在的缺陷，提供一种用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金及其制备工艺，该工艺制备的铝合金可降低5052铝合金结晶温度区间，并适用于高通量连铸连轧生产，同时满足性能要求。为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明提供了一种用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金，所述铝合金包括的组分及各组分的重量百分比如下：mg：1.8-2.5%，cr：0.25-0.45%，si：0.15-0.40%，cu：0.01-0.1%，mn：0.01-0.1%，ti：0.01-0.05%，fe：0-0.35%，余量为al。根据上述的用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金，所述铝合金包括的组分及各组分的重量百分比如下：mg：1.8-2.5%，cr：0.35-0.45%，si：0.20-0.40%，cu：0.01-0.1%，mn：0.05-0.06%，ti：0.01-0.05%，fe：0.14-0.17%，余量为al。根据上述的用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金，所述铝合金包括的组分及各组分的重量百分比如下：mg：2.5%，cr：0.35%，si：0.25%，cu：0.08%，mn：0.06%，ti：0.03%，fe：0.15%，余量为al。根据上述的用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金的制备工艺，其制备工艺主要包括熔炼工艺、铸造工艺和轧制工艺；第一步熔炼工艺清炉后加入电解铝液；当炉料全部熔化后，在熔体温度控制范围内应及时进行扒渣，扒渣前必须向炉内均匀撒入溶剂，扒渣熔体温度范围690-750℃；扒渣前必须将扒渣耙前段深入炉内预热2分钟以上；扒渣时要平稳，不能使熔体起浪；炉渣要求扒净，尽量少带出铝液，扒渣时耙子在炉门停顿片刻，以利于渣中夹带的铝液回到炉内；配制合金用料：fe用fe添加剂，si用速溶硅，cr用cr添加剂；添加剂加入时熔体温度控制在690-750℃为宜；具体的添加方法：拆掉添加剂外包装后，手工将添加剂均匀加入炉内，反应20分钟；精炼、化验成分：精炼温度为690-750℃；精炼采用氯气和氩气混合气体；化验成分，取样温度为690-750℃，分别在炉内取三个样品，待样品冷却后打上编号，送交化验室化验；精炼、成分调整、扒渣：根据化验结果进行成分调整，合金添加剂加入20分钟后，进行精炼、扒渣与步骤相同；加镁锭：加镁锭时应用溶剂及时覆盖，镁锭熔化后继续搅拌20分钟，取样，加镁时的熔体控制温度为700-750℃为宜；精炼、扒渣同步骤；静置、倾炉；第二步铸造工艺晶粒细化：采用棒状al-5ti-0.2b进行晶粒细化，细化剂加入snif前的流槽内；在线除气：采用snif除气装置进行在线处理，精炼用气为ar气；在线过滤：采用孔隙度为泡沫陶瓷过滤板单级过滤；熔体测氢：要求前箱铝液氢含量小于0.15ml/100gal；第三步轧制工艺铸造出19mm厚板材直接经过三连热轧至6mm，然后冷轧至2mm，在350℃·3h退火条件下得到o态板材。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明调整了mg、cr、si元素的相对含量,得到了一种区别于现有铝合金的元素组成的铝合金，本发明工艺制备的铝合金具有较窄的结晶温度区间。2、本发明提供的铝合金结晶温度区间相对于原5052铝合金降低了10℃左右，在o态下抗拉强度为195-215mpa,屈服强度为95-110mpa，适用于高通量连铸连轧生产。具体实施方式为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的铝合金进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。实施例1本发明提供了一种用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金，所述铝合金包括的组分及各组分的重量百分比如下：mg：2.0%，cr：0.45%，si：0.15%，cu：0.02%，mn：0.06%，ti：0.016%，fe：0.14%，余量为al，该配比产品记作m1；所述的用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金的制备工艺，其制备工艺主要包括熔炼工艺、铸造工艺和轧制工艺；第一步熔炼工艺清炉后加入电解铝液；当炉料全部熔化后，在熔体温度控制范围内应及时进行扒渣，扒渣前必须向炉内均匀撒入溶剂，扒渣熔体温度范围690-750℃；扒渣前必须将扒渣耙前段深入炉内预热2分钟以上；扒渣时要平稳，不能使熔体起浪；炉渣要求扒净，尽量少带出铝液，扒渣时耙子在炉门停顿片刻，以利于渣中夹带的铝液回到炉内；配制合金用料：fe用fe添加剂，si用速溶硅，cr用cr添加剂；添加剂加入时熔体温度控制在690-750℃为宜；具体的添加方法：拆掉添加剂外包装后，手工将添加剂均匀加入炉内，反应20分钟；精炼、化验成分：精炼温度为690-750℃；精炼采用氯气和氩气混合气体；化验成分，取样温度为690-750℃，分别在炉内取三个样品，待样品冷却后打上编号，送交化验室化验；精炼、成分调整、扒渣：根据化验结果进行成分调整，合金添加剂加入20分钟后，进行精炼、扒渣与步骤相同；加镁锭：加镁锭时应用溶剂及时覆盖，镁锭熔化后继续搅拌20分钟，取样，加镁时的熔体控制温度为700-750℃为宜；精炼、扒渣同步骤；静置、倾炉；第二步铸造工艺晶粒细化：采用棒状al-5ti-0.2b进行晶粒细化，细化剂加入snif前的流槽内；在线除气：采用snif除气装置进行在线处理，精炼用气为ar气；在线过滤：采用孔隙度为泡沫陶瓷过滤板单级过滤；熔体测氢：要求前箱铝液氢含量小于0.15ml/100gal；第三步轧制工艺铸造出19mm厚板材直接经过三连热轧至6mm，然后冷轧至2mm，在350℃·3h退火条件下得到o态板材。试样采用型号为netzschdsc404c热分析仪进行热分析，升温温度范围为25℃-700℃，升温速率为10℃/min；铝合金板材在o状态下进行屈服强度、抗拉强度、延伸率的测试和结晶温度区间大小分析，结果见表2。实施例2本发明提供了一种用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金，所述铝合金包括的组分及各组分的重量百分比如下：mg：2.2%，cr：0.25%，si：0.15%，cu：0.03%，mn：0.05%，ti：0.019%，fe：0.17%，余量为al，该配比产品记作m2。本实施例的制备方法与实施例1相同。试样采用型号为netzschdsc404c热分析仪进行热分析，升温温度范围为25℃-700℃，升温速率为10℃/min；铝合金板材在o状态下进行屈服强度、抗拉强度、延伸率的测试和结晶温度区间大小分析，结果见表2。实施例3本发明提供了一种用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金，所述铝合金包括的组分及各组分的重量百分比如下：mg：2.5%，cr：0.35%，si：0.15%，cu：0.03%，mn：0.06%，ti：0.018%，fe：0.15%，余量为al，该配比产品记作m3。本实施例的制备方法与实施例1相同。试样采用型号为netzschdsc404c热分析仪进行热分析，升温温度范围为25℃-700℃，升温速率为10℃/min；铝合金板材在o状态下进行屈服强度、抗拉强度、延伸率的测试和结晶温度区间大小分析，结果见表2。实施例4本发明提供了一种用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金，所述铝合金包括的组分及各组分的重量百分比如下：mg：2.2%，cr：0.35%，si：0.15%，cu：0.02%，mn：0.06%，ti：0.018%，fe：0.14%，余量为al，该配比产品记作m4。本实施例的制备方法与实施例1相同。试样采用型号为netzschdsc404c热分析仪进行热分析，升温温度范围为25℃-700℃，升温速率为10℃/min；铝合金板材在o状态下进行屈服强度、抗拉强度、延伸率的测试和结晶温度区间大小分析，结果见表2。实施例5本发明提供了一种用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金，所述铝合金包括的组分及各组分的重量百分比如下：mg：2.2%，cr：0.35%，si：0.25%，cu：0.04%，mn：0.05%，ti：0.017%，fe：0.15%，余量为al，该配比产品记作m5。本实施例的制备方法与实施例1相同。试样采用型号为netzschdsc404c热分析仪进行热分析，升温温度范围为25℃-700℃，升温速率为10℃/min；铝合金板材在o状态下进行屈服强度、抗拉强度、延伸率的测试和结晶温度区间大小分析，结果见表2。实施例6本发明提供了一种用于高通量连铸连轧窄结晶温度区间的铝合金，所述铝合金包括的组分及各组分的重量百分比如下：mg：1.8%，cr：0.35%，si：0.40%，cu：0.03%，mn：0.05%，ti：0.018%，fe：0.15%，余量为al，该配比产品记作m6。本实施例的制备方法与实施例1相同。试样采用型号为netzschdsc404c热分析仪进行热分析，升温温度范围为25℃-700℃，升温速率为10℃/min；铝合金板材在o状态下进行屈服强度、抗拉强度、延伸率的测试和结晶温度区间大小分析，结果见表2。表1为实施例1-6所提供的铝合金各成分的质量分数编号sifemgcrmncutiotheral实施例10.150.142.00.450.060.020.016余量实施例20.150.172.20.250.050.030.019余量实施例30.150.152.50.350.060.030.018余量实施例40.150.142.20.350.060.020.018余量实施例50.250.152.20.350.050.040.017余量实施例60.400.151.80.350.050.030.018余量表2为实施例1-6所提供的5052铝合金各成分的力学性能及结晶温度区间产品抗拉强度/mpa屈服强度/mpa延伸率/%结晶温度区间/℃m11979527.530m220110226.731m321110825.136m42019827.332m520410226.430m620810524.827上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。当前第1页12