一种汽车隔热罩用铝合金带材及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车隔热罩用铝合金带材，其成分按质量分数计为：铁0.05-0.15%、硅0.05-0.20%、铜0.01-0.15%、锰0.20-0.45%、镁4.5-5.0%、铬0.01-0.10%、锌0.01-0.25%、钛0.01-0.05%，余量为铝和不可避免的杂质。制造方法为以铝锭、铝中间合金锭、镁锭、锰剂为原料，经熔化、铸造、热轧、冷轧、退火制得汽车隔热罩用铝合金带材。根据本发明制造方法得到的汽车隔热罩用铝合金带材，具有较高的强度、良好的耐腐蚀性能和深冲性能、板形质量佳。
【专利说明】一种汽车隔热罩用铝合金带材及其制造方法【技术领域】
[0001]本发明属于有色金属【技术领域】，具体涉及一种汽车隔热罩用铝合金带材及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前汽车发动机的缸体、排气管与相邻部件之间设有钢质或纯铝质隔热罩。钢质隔热罩虽然强度高但比重大、隔热、阻音效率较差。纯铝材质的隔热罩虽然隔热、阻音效果有大幅度提升，但强度和耐腐蚀性能较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种具有较高的强度、良好的耐腐蚀性能和深冲性能、板形质量佳的汽车隔热罩用铝合金带材及其制造方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种汽车隔热罩用铝合金带材，其成分按质量百分比计为:铁0.05-0.15%、硅0.05-0.20%、铜 0.01-0.15%、锰 0.20-0.45%、镁 4.5-5.0%、铬 0.01-0.10%、锌 0.01-0.25%、钛
0.01-0.05%，其余为铝和不可避免的杂质。
[0005]上述汽车隔热 罩用铝合金带材的制造方法包括以下步骤:
I)将各原料纯铝锭、铝中间合金锭、镁锭、锰剂加入到熔炼炉中，在720-760°C的温度下进行熔化、精炼，除渣、搅拌后将形成的铝液放入静置炉；
2)在690-730 V的温度下，对铝液添加晶粒细化剂和氩气精炼后，用半连续铸造法将静置0.5小时后的精炼铝液铸造成铝合金扁铸锭；
3)扁铸锭经锯头、铣面后进入加热炉进行加热，加热温度为450-520°C，保温时间为1-8小时，出炉后先将锭坯经热粗机轧成20-26mm厚的中间坯，再通过精轧机连轧成
2.0-7.0mm厚的热轧带材，精轧机终轧温度控制在260-340°C ；
4)在冷轧上将热轧带材进行冷粗轧，在轧制过程中合理安排每道次的变形量和总加工率，其总加工率控制在20-90%之间；
5)将冷粗轧带材进行中间退火，退火温度为320-360°C，卷材到温1-2小时后取出，冷却至常温；
6)将中间退火后的带材进行冷精轧，加工率控制在20-60%之间；
7)将拉矫后带材进行成品退火,退火温度为300-380°C，卷材到温1-8小时后取出，冷
却至常温；
8)将成品退火后带材在纵切机上进行切边或分条成所需要的规格，制得汽车隔热罩用铝合金带材。
[0006]为了改善铝带的显微组织及第二相粒子的分布形态和结构，提高铝合金带材的质量，在步骤2)中使用纯度≥99.999%的氩气和晶粒细化剂为Al-5T1-0.2B。
[0007]为了保证热轧过程的质量和效率，在步骤3)的热轧过程中，热粗轧乳液浓度控制在3.0-6.0%，灰分控制在1000ppm以下；热精轧乳液浓度控制在5.0-9.0%，灰分控制在1500ppm 以下。
[0008]为了保证铝合金带材表面不出现色差，在步骤5)的退火时，退火炉内充满氮气保护气体，并将炉内氧气含量控制在800ppm以下。
[0009]为了保证铝合金带材的板形质量，在步骤7)的拉伸矫直过程中，拉伸率控制在
.0.3-0.7%，使带材板形平直度≤ 10 I (埃)。
[0010]本发明的有益效果是:本发明通过对铁、硅、镁、锰、铬等合金元素的优化调整，在保证产品具有较高强度的同时和提高其伸长率；通过优化熔铸、热轧、退火、冷轧、拉矫工艺进行生产制造，其成品表面质量好、板形平整、耐腐蚀性能和深冲性能良好、具有较高强度；本发明生产出的汽车隔热罩用铝合金带材，屈服强度达到110-150MPa，抗拉强度达到260-300MPa，延伸率≥ 22%。
【具体实施方式】
[0011]本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。
[0012]实施例1
铝合金带材的成分按质量百分比计为:铁0.10%、硅0.05%、铜0.01%、锰0.45%、镁
4.76%、铬0.08%、锌0.01%、钛0.01%，其他:0.05%,其余为铝，各组分含量比之和为100%。
[0013]一种汽车隔热罩用铝合金带材的制造方法按以下步骤:
1)在730°C的温度下，对铝液添加Al-5T1-0.2B晶粒细化剂和使用纯度≥99.999%的氩气进行精炼后，用低液位式半连续铸造法将精炼铝液静置0.5小时后铸造成规格为(厚度:560mm)* (宽度:1310mm)* (长度:8000mm)的铝合金扁铸锭；
2)扁铸锭经锯头、铣面后进入加热炉进行加热，加热温度为500°C，保温时间为4小时，出炉后先将锭还经热粗机轧成26mm厚的中间还，再通过精轧机连轧成6.0mm厚的热轧带材，为了保证热轧过程的质量和效率，热粗轧乳液浓度控制在3.0-6.0%，灰分控制在1000ppm以下；热精轧乳液浓度控制在5.0-9.0%，灰分控制在1500ppm以下，精轧机终轧温度控制在320°C ；
3)在冷轧上将6.0mm厚的热轧带材进行冷粗轧至0.9mm厚带材，在轧制过程中合理安排每道次的变形量和总加工率，其总加工率为85% ；
4)将0.9mm厚带材进行中间退火，退火温度为340°C，炉内充满氮气保护气体，并将炉内氧气含量控制在SOOppm以，卷材到温2小时后取出，冷却至常温；
5)将退火后的0.9mm厚带材进行冷精轧至0.5mm厚，加工率为44.4% ；
6)将0.5mm厚带材在拉弯矫直机上进行拉伸矫直，拉伸率控制在0.7%，使带材板形平直度≤ 10 I (埃)；
7)将拉矫后的0.5mm厚带材进行成品退火，退火温度为320°C，卷材到温4小时后取出，冷却至常温；
8)将成品退火后0.5_厚带材在纵切机上进行切边或分条成所需要的规格，制得本发明的汽车隔热罩用铝合金带材。
[0014]本实施例制得的汽车隔热罩用铝合金带材，屈服强度为135MPa，抗拉强度为290MPa，延伸率为23%，耐腐蚀性能好，带材板形平直度为201。
[0015]实施例2
铝合金带材的成分按质量百分比计为:铁0.15%、硅0.10%、铜0.12%、锰0.20%、镁4.5%、铬0.10%、锌0.02%、钛0.015%，其他:0.05%，其余为铝，各组分质量百分比之和为100% ο
[0016]I)在690°C的温度下，对铝液添加Al-5T1-0.2B晶粒细化剂和使用纯度≥99.999%的氩气进行精炼后，用低液位式半连续铸造法将精炼铝液静置I小时后铸造成规格为(厚度:560mm)* (宽度:1310mm)* (长度:8000mm)的的铝合金扁铸锭；
2)扁铸锭经锯头、铣面后进入加热炉进行加热，加热温度为450°C，保温时间为8小时，出炉后先将锭坯经热粗机轧成20mm厚的中间坯，再通过精轧机连轧成2.0mm厚的热轧带材，为了保证热轧过程的质量和效率，热粗轧乳液浓度控制在3.0-6.0%，灰分控制在1000ppm以下；热精轧乳液浓度控制在5.0-9.0%，灰分控制在1500ppm以下，精轧机终轧温度控制在260°C ；
3)在冷轧上将2.0mm厚的热轧带材进行冷粗轧至0.625mm厚带材，在轧制过程中合理安排每道次的变形量和总加工率，其总加工率为68.75% ；
4)将0.625_厚带材进行中间退火，退火温度为360°C，炉内充满氮气保护气体，并将炉内氧气含量控制在SOOppm以下，卷材到温I小时后取出，冷却至常温；
5)将退火后的0.625mm厚带材进行冷精轧至0.5mm厚，加工率为20% ；
6)将0.5mm厚带材在拉弯矫直机上进行拉伸矫直，拉伸率控制在0.3%，使带材板形平直度< 10 I (埃)；
7)将拉矫后的0.5mm厚带材进行成品退火，退火温度为300°C，卷材到温I小时后取
出，冷却至常温；
8)将成品退火后0.5mm厚带材在纵切机上进行切边或分条成所需要的规格，制得本发明的汽车隔热罩用铝合金带材。
[0017]本实施例制得的汽车隔热罩用铝合金带材，屈服强度为llOMPa，抗拉强度为265MPa，延伸率为22%，耐腐蚀性能好，带材板形平直度为191。
[0018]实施例3
铝合金带材的成分按质量百分比计为:铁0.05%、硅0.20%、铜0.15%、锰0.30%、镁
5.0%、铬0.01%、锌0.25%、钛0.15%，其他:0.05%,其余为铝，各组分质量百分比之和为
100% O
[0019]I)在710°C的温度下，对铝液添加Al-5T1-0.2B晶粒细化剂和使用纯度≥99.999%的氩气进行精炼后，用低液位式半连续铸造法将精炼铝液静置0.7小时后铸造成规格为(厚度:560mm)* (宽度:1310mm)* (长度:8000mm)的的铝合金扁铸锭；
2)扁铸锭经锯头、铣面后进入加热炉进行加热，加热温度为520°C，保温时间为I小时，出炉后先将锭还经热粗机轧成26mm厚的中间还，再通过精轧机连轧成7.0mm厚的热轧带材，为了保证热轧过程的质量和效率，热粗轧乳液浓度控制在3.0-6.0%，灰分控制在1000ppm以下；热精轧乳液浓度控制在5.0-9.0%，灰分控制在1500ppm以下，精轧机终轧温度控制在340°C ；
3)在冷轧上将7.0mm厚的热轧带材进行冷粗轧至1.25mm厚带材，在轧制过程中合理安排每道次的变形量和总加工率，其总加工率约为82.14% ；
4)将1.25_厚带材进行中间退火，退火温度为360°C，炉内充满氮气保护气体，并将炉内氧气含量控制在SOOppm以下，卷材到温1.5小时后取出，冷却至常温；
5)将退火后的1.25mm厚带材进行冷精轧至0.5mm厚，加工率为60% ；
6)将0.5mm厚带材在拉弯矫直机上进行拉伸矫直，拉伸率控制在0.5%，使带材板形平直度≤10 I (埃)；
7)将拉矫后的0.5mm厚带材进行成品退火，退火温度为380°C，卷材到温8小时后取出，冷却至常温；
8)将成品退火后0.5_厚带材在纵切机上进行切边或分条成所需要的规格，制得本发明的汽车隔热罩用铝合金带材。
[0020]本实施例制得的汽车隔热罩用铝合金带材，屈服强度为145MPa，抗拉强度为300MPa，延伸率为24%，耐腐蚀性能好，带材板形平直度为201。
[0021]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种汽车隔热罩用铝合金带材，其特征在于:其成分按质量分数计为:铁0.05-0.15%、硅 0.05-0.20%、铜 0.01-0.15%、锰 0.20-0.45%、镁 4.5-5.0%、铬 0.01-0.10%、锌0.01-0.25%、钛0.01-0.05%，余量为铝和不可避免的杂质。
2.一种制造如权利要求1所述的汽车隔热罩用铝合金带材的方法，其特征在于:以铝锭、铝中间合金锭、镁锭、锰剂为原料，经熔化、铸造、热轧、冷轧、退火制得汽车隔热罩用铝合金带材。
3.根据权利要求2所述的汽车隔热罩用铝合金带材的制造方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)将铝锭、铝中间合金锭、镁锭和锰剂加入到熔炼炉中，在720-760°C的温度下进行熔化、精炼，除渣、搅拌后将形成的铝液放入静置炉； 2)在690-730°C的温度下，往铝液中添加晶粒细化剂和氩气进行精炼后，用半连续铸造法将静置0.5^1小时后的精炼铝液铸造成铝合金扁铸锭； 3)扁铸锭经锯头、铣面后进入加热炉进行加热，加热温度为450-520°C，保温时间为1-8小时，出炉后先将锭坯经热粗机轧成20-26mm厚的中间坯，再通过精轧机连轧成2.0-7.0mm厚的热轧带材，精轧机终轧温度控制在260-340°C ； 4)在冷轧上将步骤3)得到的热轧带材进行冷粗轧，在轧制过程中每道次的总加工率控制在20-90%之间，制得冷粗轧带材； 5)将冷粗轧带材进行中间退火，退火温度为320-360°C，卷材到温1-2小时后取出，冷却至常温； 6)将中间退火后的带材进行冷精轧，加工率控制在20-60%之间； 7)将经步骤6)处理的带材在拉弯矫直机上进行拉伸矫直，进行成品退火，退火温度为300-380°C，卷材到温1-8小时后取出，冷却至常温； 8)将经步骤7)处理的带材在纵切机上进行切边或分条成所需要的规格，制得汽车隔热罩用铝合金带材。
4.根据权利要求3所述的汽车隔热罩用铝合金带材的制造方法，其特征是:步骤2)中所述的晶粒细化剂为Al-5T1-0.2B，氩气的纯度> 99.999% ;所述的采用半连续铸造法为低液位式半连续铸造法。
5.根据权利要求3所述的汽车隔热罩用铝合金带材的制造方法，其特征是:在步骤3)中，热粗机轧成中间还时，乳液灰分控制< 1000ppm ;精压机连轧时，乳液灰分控制^ 1500ppm。
6.根据权利要求3所述的汽车隔热罩用铝合金带材的制造方法，其特征是:在步骤5)中，中间退火时炉内充满氮气保护气体，并将炉内氧气含量控制< 800ppm。
7.根据权利要求3所述的汽车隔热罩用铝合金带材的制造方法，其特征是:在步骤7)拉伸矫直过程中，拉伸率控制在0.3-0.7%，使带材板形平直度< 10埃。
【文档编号】C22F1/047GK103740990SQ201410010639
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】吴建新, 黄瑞银, 邱龙涛, 江钟宇, 郑智滨 申请人:中铝瑞闽铝板带有限公司