3003-h16铝合金板带材及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铝合金制造领域，具体是涉及一种3003-H16铝合金板带材及其生产 方法。
【背景技术】
[0002] 3003合金是Al-Mn系合金中应用较为广泛的合金之一，该系列合金产品 具有强度适中、塑性好、易加工成形、耐蚀性好等特点。其H16状态的板带材不仅具有 较好的加工成形性，还具有适中的强度，作为高档装饰材料生产，具有较高的附加值，市场 前景广阔。
[0003] 目前，3003-H16的传统工艺流程为：熔铸一锯切一均匀化退火一铣面一加 热一热乳一冷乳一清洗一中间退火一冷乳一精整一包装。
[0004] 传统热乳机生产3003合金时，无法保证终乳温度和热乳料性能，而且坯料也较 厚，一般为7-10mm，所以热乳坯料经过冷乳乳制成品道次前，预留加工量后，需要先进行中 间退火，退火炉温控制不良，容易造成粗晶等缺陷；而且工艺流程长，3003合金较软，增加 形成擦划伤等缺陷的几率，最终成品阳极氧化处理后，表面质量无法满足一些产品。因此， 出现缩短工艺流程的制备方法。目前，3003-H16的工艺流程为：熔铸一锯切一均匀化退 火一铣面一加热一热乳一冷乳一中间退火一冷乳一精整。
[0005] 然而，该方法采用中间退火工艺时对退火温度均匀性要求较高，对退火炉温控要 求较高，而且性能不稳定，特别是屈服强度；同时，如果冷乳带材不经专门清洗，则易产生油 斑等表面缺陷而导致废品。
[0006]国际标准ASTM209M的3003-H16性能列下表：
【发明内容】
[0007] 为了解决上述问题，本发明提供了一种新的3003-H16铝合金板带材的生产方法， 该生产方法既保证了 3003-H16铝合金板带材的力学性能稳定合格，且缩短生产流程，大大 提尚生广效率。
[0008] 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3003-H16铝合金板带材的生产方法，所述生产方法包括如下步骤：熔 铸、锯切、铣面、加热、热乳、冷乳； 其中，所述熔铸步骤中，熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：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%、其它杂质单个 < 0.02%、其它杂质合计< 0. 10%，其余为A1 ;其中熔炼温度为740-760 °C，精炼温度 730-750 °C，铸造温度 685-700 °C，铸造速度 55-65mm/min ; 所述热乳步骤中，采用热粗乳在480--520°C开坯，经过17或19道次乳制，坯料厚度 16-18mm，中间坯温度为420--450°C，再使用热精乳，经过3-5道次乳制，热乳卷厚度根据 成品厚度预留40-60%的加工量，终乳温度310-330°C，卷取厚度为2. 8-4mm ; 本发明的进一步改进在于：所述铣面步骤中，采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削， 铣削量分别为8mm和6mm。
[0009] 本发明的进一步改进在于：所述加热步骤中，铸锭加热温度设定炉温540°C，保温 时间2小时，转510°C保温3小时出炉。
[0010] 本发明的进一步改进还在于提供了一种权利要求1所述生产方法制备的 3003-H16铝合金板带材，该板材表面无粗晶等缺陷，能够满足多种产品的需求。
[0011] 本发明的有益效果是：本发明所述3003-H16铝合金板带材的生产方法，具有以下 优点： (1) 本发明对Fe、Si成分进行了严格控制，并对熔炼和铸造温度、速度进行控制，这样 会消除铸锭组织不均、晶粒粗大、成分偏析等问题； (2) 本发明在采用450-500°C粗乳开坯，中间坯温度保证在420-450°C，17或19道 次的乳制后为精乳提供16-18mm厚的中间坯料，这是利用适当温度和变形速度来控制第 二相化合物的均匀细小析出和保证铸造组织充分破碎，有利于改善表面和内部组织； (3)热乳生产的坯料，终乳温度控制范围稳定在310-330°C，热乳坯料性能稳定，保证 冷乳在目标加工率乳制后，最终产品性能稳定，省去了退火工序； (4)本发明生产效率高，热乳成品最薄厚度为2. 8_，减小了冷乳总加工率和道次数， 在无须退火工序，保证了力学性能稳定合格，缩短生产流程，提高生产效率和成品率，节约 能耗。
【具体实施方式】
[0012] 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。
[0013]如实施例所示，本发明是一种3003-H16铝合金板带材及其生产方法，所述生产方 法包括如下步骤：熔铸、锯切、铣面、加热、热乳、冷乳； 其中，所述熔铸步骤中，熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：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%、其它杂质单个 < 0.02%、其它杂质合计< 0. 10%，其它杂质是除前面所述的合金元素以外的元素，其余为 A1 ;其中熔炼温度为740-760 °C，精炼温度730-750 °C，铸造温度685-700 °C，铸造速度 55-65mm/min ； 所述铣面步骤中，采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削，铣削量分别为8mm和6mm;所述加热步骤中，铸锭加热温度设定炉温540°C，保温时间2小时，转510°C保温3小时 出炉； 所述热乳步骤中，采用热粗乳在480--520°C开坯，经过17或19道次乳制，坯料厚度 16-18mm，中间坯温度为420--450°C，再使用热精乳，经过3-5道次乳制，热乳卷厚度根据 成品厚度预留40-60%的加工量，终乳温度310-330°C，卷取厚度为2. 8-4mm; 冷乳步骤：经过2道次冷乳至成品厚度2mm或1. 8mm。
[0014] 通过本短流程工艺的发明，产品最后的力学性能完全达到国际标准。
[0015] 实施例一： 本发明一种3003-H16铝合金板带材的生产方法，生产方法包括如下步骤：熔铸、锯切、 铣面、加热、热乳、冷乳； 其中 (1) 熔铸：熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：Si :0. 21%、Fe :0. 56%、Cu :0. 18%、 Mn : 1. 15%、Zn :0. 05%、Ti :0. 02%，其余为A1 ;其中熔炼温度为740-760 °C，精炼温度 730-750 °C，铸造温度 685-700 °C，铸造速度 55-65mm/min ; (2) 铣面：采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削，铣削量分别为8mm和6mm ; (3) 加热：铸锭加热温度设定炉温540°C，保温时间2小时，转510°C保温3小时出炉； (4) 热乳：采用热粗乳500°C开坯后，经过19道次乳制，将铸锭粗乳至厚度18mm ;中间 坯温度440°C，使用热精乳，经过5道次乳制，热乳卷厚度根据成品厚度预留44. 4%的加工 量，终乳温度310°C，卷取厚度为3. 6mm ; (5)冷乳：经过2道次冷乳至成品厚度2_。
[0016] 根据上述方法，重复两次，最终产品分别为试验卷一和试验卷二，成品性能如下： 实施例二：
本发明一种3003-H16铝合金板带材的生产方法，生产方法包括如下步骤：熔铸、锯切、 铣面、加热、热乳、冷乳； 其中 (1) 熔铸：熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：Si :0. 25%、Fe :0. 54%、Cu :0. 15%、 Mn : 1. 25%、Zn :0. 05%、Ti :0. 03%、其余为A1 ;其中熔炼温度为740-760 °C，精炼温度 730-750 °C，铸造温度 685-700 °C，铸造速度 55-65mm/min ; (2) 铣面：采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削，铣削量分别为8mm和6mm ; (3) 加热：铸锭加热温度设定炉温540°C，保温时间2小时，转510°C保温3小时出炉； (4) 热乳：采用热粗乳500°C开坯后，经过19道次乳制，将铸锭粗乳至厚度18mm ;中间 坯温度440°C，使用热精乳，经过5道次乳制，热乳卷厚度根据成品厚度预留50%的加工量， 终乳温度310°C，卷取厚度为3. 6mm ; (5)冷乳：经过2道次冷乳至成品厚度2_。
[0017] 根据上述方法，重复两次，最终产品分别为试验卷一和试验卷二，成品性能如下：
【主权项】
1. 一种3003-H16铝合金板带材的生产方法，其特征在于：所述生产方法包括如下步 骤：熔铸、锯切、铣面、加热、热乳、冷乳； 其中，所述熔铸步骤中，熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：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%、其它杂质单个 < 0.02%、其它杂质合计< 0. 10%，其余为Al ;其中熔炼温度为740-760 °C，精炼温度 730-750 °C，铸造温度 685-700 °C，铸造速度 55-65mm/min ; 所述热乳步骤中，采用热粗乳在480--520°C开坯，经过17或19道次乳制，坯料厚度 16-18mm，中间坯温度为420--450°C，再使用热精乳，经过3-5道次乳制，热乳卷厚度根据 成品厚度预留40-60%的加工量，终乳温度310-330°C，卷取厚度为2. 8-4mm。2. 根据权利要求1所述3003-H16铝合金板带材的生产方法，其特征在于：所述铣面步 骤中，采用铣床对铸锭的大面和小面分别铣削，铣削量分别为8mm和6mm。3. 根据权利要求1所述3003-H16铝合金板带材的生产方法，其特征在于：所述加热步 骤中，铸锭加热温度设定炉温540°C，保温时间2小时，转510°C保温3小时出炉。4. 权利要求1-3的任一项所述的生产方法制备的3003-H16铝合金板带材。
【专利摘要】本发明是一种3003-H16铝合金板带材的生产方法，生产方法包括如下步骤：熔铸、锯切、铣面、加热、热轧、冷轧；熔铸，熔铸后铸锭的化学成分的质量百分数为：Si≤0.25%、Fe：0.4-0.6%、Cu≤0.2%、Mn：1.0-1.25%、Zn≤0.05%、Ti：0.015-0.03%、其它杂质单个≤0.02%、其它杂质合计≤0.10%，其余为Al；其中熔炼温度为740-760℃，精炼温度730-750℃，铸造温度685-700℃，铸造速度55-65mm/min；热轧，经过3-5道次轧制，热轧卷厚度根据成品厚度预留40-60%的加工量，终轧温度310-330℃，卷取厚度为2.8-4mm。本发明对Fe、Si成分严格控制，对熔炼和铸造温度、速度进行控制，消除铸锭组织不均、晶粒粗大、成分偏析等问题。
【IPC分类】C22F1/04, B22D7/00, C22C21/00, C22C1/02
【公开号】CN105063430
【申请号】CN201510449160
【发明人】曹晓国, 曹旷, 凌亚标
【申请人】大力神铝业股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月28日