专利名称：5182铝合金拉环料基材及其生产方法
技术领域：
本发明涉及铝合金制造领域，具体是涉及一种5182铝合金拉环料基材及其生产方法。
背景技术：
5182合金是一种镁含量高的合金，其特点为强度高、加工性能优异，目前市场使用厚度规格为O. 28mm O. 46mm。目前国内易拉 盖行业不断发展，拉环料基材的需求量增大，对提货周期也提出要求。在目前拉环料基材大批量生产中周期达到35 40天，主要因为拉环料基材生产工艺路线较长。目前，5182铝合金拉环料基材的生产流程为熔铸一锯切一铣面一均匀化退火一热轧一冷轧I道次一冷轧2道次一冷轧3道次一冷轧4道次一冷轧5道次一冷轧6道次一退火一拉弯矫一涂层一成品剪切。均匀化退火温度445 475，均匀化保温时间一般控制在13h 36h。铝合金在冷轧分五道次轧制，在轧制过程中道次停留时间过长造成温度下降，因此增加了退火工艺，增加了能耗成本。此外，分多道次冷轧上下卷耗用时间长，工作效率低。并且，在铝板带加工中，传统单机架冷轧机大多数使用全油作为冷却润滑液，时常因断带引起着火事故。现有生产5182铝合金拉环料基材的另一种工艺流程为熔铸一锯切一铣面一均匀化退火一热轧一冷轧一中间切边一冷轧一拉弯矫一涂层一成品剪切；因为在传统6辊冷轧轧制过程中容易出现边部减薄现象，为防止因边部减薄出现断带现象，所以需要增加中间切边工序。增加了作业时间，并因切边废料降低了成品率。
发明内容
基于此，本发明提供了一种5182招合金拉环料基材的生产方法。一种5182铝合金拉环料基材的生产方法，其生产流程包括熔铸、锯切、铣面、力口热、热连轧、冷轧，其中，熔铸后铝水的化学成分的质量百分数为SiO. 10 0. 15%、FeO. 23 O. 30%、CuO. 02、. 07%、MnO. 33、. 40%、Mg4. 45 4. 80%、CrO. 02 O. 07%、Zn ( O. 02%、TiO. 008
0.02%、V彡O. 02%,其它杂质单个彡O. 03%、合计彡O. 15%，其余为Al ;熔炼温度为740 760°C，精炼温度725 740°C，铸造温度67(T685°C ；所述冷轧工艺为经过6棍冷轧I道次把3. (Γ4. 5mm的热轧还料轧制厚度为
1.9 2. 9mm,再经过I次五机架冷连轧直接至成品厚度O. 28 0. 46mm,总加工率89% 91%，五机架为5道次轧制，第一机架至第五机架压下率分配为30 35% — 28 33% — 28 33% — 25 30% — 25 30%。在其中一些实施例中，在所述冷轧步骤中，为保证冷轧卷材表面质量及良好板形，对轧辊辊型与表面粗糙度作出以下要求五机架第I飞机架的支撑辊的表面粗糙度为1.2±0. 05 μ m，第1 3机架的工作辊的表面粗糙度为O. 65±0. 03，第4飞机架的工作辊的表面粗糙度为O. 35 ±O. 03。在所述冷轧步骤中，采用油水混合液进行润滑，油水混合液工作原理类似热轧普遍使用的乳化液系统，在轧制过程中，油水混合液在轧制变形区分离，油相主要吸附在金属表面上形成油膜，起润滑作用；水相主要发生蒸发带走轧辊热量，起冷却作用。五机架冷连轧采用有一定粘度、酸值、皂化值的基础油(矿物油为主)和添加剂(有机酸、醇、酯和聚合物等)作为油相，去离子水作为水相的油水混合液进行冷却和润滑，油相和水相采用机械混合方式，通过机械剪切力使油相变成小液滴均匀分布在水相中，按照500 1500L/min的流量喷射在Sf S5机架中，从而起润滑冷却效果。为了确保轧制的稳定和最佳的润滑效果，油水混合液中油相占混合液的体积比率为3% 15%。在其中一些实施例中，在所述加热步骤中，铸锭加热温度49(T510°C，保温时间3 6小时。在其中一些实施例中，在所述热轧步骤中，使用1+5热轧机，先在粗轧机轧制 27 29道次，再在五机架连轧机轧制，卷材出口厚度为3. (Γ4. 5mm，终轧温度34(T360°C。在其中一些实施例中，基材冷轧轧制速度彡1000m/min，终轧温度90-130°C。国家标准GB/T3190-2008规定5182铝合金拉环料基材熔铸后铝水的化学成分(质量百分数)范围是 Si ( O. 2%,Fe ( O. 35%, Cu ( O. 15%,MnO. 2 O. 5%、Mg4. 0 5· 0%、Cr ( O. 1%、Zn ( O. 25、其它杂质单个< O. 03%、合计< O. 15%。该合金的化学成分范围很宽，需要根据拉环料的性能要求及加工特性，对铝合金所含有的化学成分及其含量进行优化调整。S1、Fe、Cu皆为有害元素，Si会降低合金的塑性和耐腐蚀性能；Fe与合金中的Mn和Cr形成难溶解的金属间化合物，使得在轧制时容易开裂，同时也会影响合金的耐蚀性；Cu会使得合金的耐蚀性能变差。而5182铝合金一般用于制造饮料盖或拉环，客户对生产拉环料的铝合金的力学性能有严格要求。本发明为得到更优的性能，严格控制了 S1、Fe、Cu的含量，相比国标要求更高。且严格控制Mg含量，将保证拉环料基材力学性能稳定，符合高抗拉强度及屈服强度要求。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果(I)采用五机架冷轧缩短生产作业时间，提高效率。(2)避免了单机架生产时多次切头切尾，减少材料浪费，提高成品率。(3)减少上机次数，在与单机架相比同等条件下生产时减少了表面质量缺陷的几率。(4)五机架冷连轧采用独特的水基系统(油水混合液)进行冷却和润滑，可以防止发生类似全油式轧制断带造成的着火事故；可避免局部润滑不良造成的板带表面色差问题。
具体实施例方式以下结合具体实施例来详细说明本发明。实施例1本实施例所述5182铝合金拉环料基材的合金状态5182/H48 ;成品厚度O. 305mm ;其生产流程包括生产流程熔铸一锯切一铣面一加热一热连轧一冷轧一拉弯矫—涂层一成品剪切，具体工艺参数如下
(I)熔铸熔铸后铝水的化学成分的质量百分数为SiO. 1108%、FeO. 262%、CuO. 0455%、MnO. 3823%、Mg4.7012%、CrO. 0388%、ZnO. 0163%、TiO. 0094%、VO. 0164%、NiO.0034%、PbO. 0022%、CdO. 0002%、NaO. 0002%，其余为Al ;熔炼温度为749°C，精炼温度734°C，铸造温度 680°C。(2)加热铸锭加热温度495°C，保温时间4小时。(3)热轧使用1+5热轧机，先在粗轧机轧制27道次，再在五机架连轧机轧制，卷材出口厚度为3. Omm,终轧温度342°C。(4)冷轧经过I道次六辊冷连轧把3. Omm的热轧坯料轧至厚度为1. 9mm (36. 7%)，再经五机架冷连轧轧制成品厚度0. 305mm，道次分配19mm — 125mm (342%)— 085mm (32%)—060mm (294%)— 0. 43mm (28. 3%) — 0. 305mm (29. 1%)，冷轧轧制速度 1050m/min，终轧温度125°Co总加工率为89. 8%。 其中，五机架冷连轧采用独特的水基系统(油水混合液，原料由法国道达尔厂家提供)进行冷却和润滑。为了确保轧制的稳定和最佳的润滑效果，各机架水基系统中油相占混合液的比率如下第一机架5%，第二机架5%，第三机架5%，第四机架5%，第五机架10%。为保证冷轧卷材表面质量及良好板形，对轧辊辊型与表面粗糙度作出如表I所示的要求。表I轧辊辊型及表面粗糙度要求
轧辊名称机架表面粗钱A 度偏心度___jirn__mm__mm__mm__mm
........................................1,......1-51.2-0.05 ................................0................................—..............-............................—.......<0:005.................—...........<0:005...................
_______ ________<()；05<()i)05<0Λ05
~0^5±0J3.................................<):0.10 — <0i)5<o!oQ5<0i)05
X作輥第 3 机架.0-6510.03 ~ 0.010<0.05<0.005 <0.005
第 4 机架 0.35士0.03 0.010<0.05 ~<0.005 ~0.005
_ 眾 Τ Q35±ao3 ο<aos <0^005 <aoos(5)拉弯矫经冷轧轧制后铝卷材板形存在波浪与翘曲等缺陷，涂层工序生产时对板形有要求，有边浪、中浪等板形缺陷会影响涂覆质量(涂覆不均匀、漏涂)。使用拉弯矫直机对板形进行修复，控制波长、波高与纵向翘曲。(6)涂层涂层前铝卷材的合金状态为5182C/H19，经脱脂剂、出光剂清洗卷材表面，三价铬钝化，在表面形成钝化膜增加带材与涂料的附着力，按客户要求涂覆环氧树脂型涂料，经过固化后成膜(卷材峰值温度24(T249°C)，涂蜡。经涂层后铝带材的合金状态为5182C/H48。采用实施例1生产得到的5182铝合金拉环料基材的成品性能如表2所示。表2实施例1生产得到的基材的力学性能
Rm/MPa Rp0 2/MPa A/%
H19417 369δΓδ
权利要求
1.一种5182铝合金拉环料基材的生产方法，其特征在于，其生产流程包括熔铸、锯切、 铣面、加热、热连轧、冷轧，其中，熔铸后铝水的化学成分的质量百分数为SiO. 1(Γθ. 15%、FeO. 23 O. 30%、 CuO. 02、. 07%、MnO. 33、. 40%、Mg4. 45 4. 80%、CrO. 02 O. 07%、Zn ( O. 02%、TiO. 008 0.02%、V彡O. 02%,其它杂质单个彡O. 03%、合计彡O. 15%，其余为Al ;熔炼温度为740 7600C，精炼温度725 740°C，铸造温度670 685°C ；所述冷轧工艺为经过6辊冷轧I道次把3. (Γ4. 5mm的热轧坯料轧制厚度为1.9 2. 9mm,再经过I次五机架冷连轧直接至成品厚度O. 28 0. 46mm,总加工率89% 91%， 所述五机架的第一机架至第五机架压下率分配为30 35%— 28 33%— 28 33% — 25 30%— 25 30%。
2.根据权利要求1所述的5182铝合金拉环料基材的生产方法，其特征在于，在所述冷轧步骤中，五机架第I飞机架的支撑辊的表面粗糙度为1. 2±0. 05 μ m，第f 3机架的工作辊的表面粗糙度为O. 65±0. 03，第4飞机架的工作辊的表面粗糙度为O. 35±0. 03。
3.根据权利要求1所述的5182铝合金拉环料基材的生产方法，其特征在于，在所述加热步骤中，铸锭加热温度49(T510°C，保温时间3飞小时。
4.根据权利要求1所述的5182铝合金拉环料基材的生产方法，其特征在于，在所述热轧步骤中，使用1+5热轧机，先在粗轧机轧制27 29道次，再在5机架连轧机轧制，出口厚度为 3. 0 4. 5mm,终轧温度 34(T360°C。
5.根据权利要求1所述的5182铝合金拉环料基材的生产方法，其特征在于，基材冷轧轧制速度彡1000m/min，终轧温度9(Tl30°C。
6.权利要求1-5任一项所述的生产方法生产得到的5182铝合金拉环料基材。
全文摘要
本发明公开了一种5182铝合金拉环料基材及其生产方法，其生产流程包括熔铸、锯切、铣面、加热、热连轧、6辊冷轧1道次，五机架连轧5道次，拉矫、涂层、剪切。其中，熔铸后铝水的化学成分的质量百分数为Si0.10~0.15%、Fe0.23～0.30%、Cu0.02~0.07%、Mn0.33~0.40%、Mg4.45～4.80%、Cr0.02～0.07%、Zn≤0.02%、Ti0.008～0.02%、V≤0.02%，其它杂质单个≤0.03%、合计≤0.15％，其余为Al；熔炼温度为740～760℃，精炼温度725~740℃，铸造温度670~685℃；所述冷轧工艺为经过6辊冷轧1道次把3.0~4.5mm的热轧坯料轧制厚度为1.9~2.9mm，再经过1次五机架冷连轧直接至成品厚度0.28~0.46mm，总加工率89%～91%。本发明所述的生产方法既保证了5182铝合金拉环料基材的力学性能稳定合格，且缩短生产流程，提高了生产效率。
文档编号C22C21/08GK103014452SQ201210580629
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者王爱军, 刘晓科, 沈训良, 何友水, 李明明, 李梅, 王英武, 万明, 梁小玲, 曲明洋, 黎亮, 张亚伟, 李群, 徐炳申 申请人:亚洲铝业(中国)有限公司