用于加工铝合金片材材料的连续退火炉的制作方法_3

文档序号:9661617阅读:来源:国知局
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[0041] 从表1中的结果可以看出,对流浮动炉中的线速度对处于T4回火和模拟烤漆循环 之后的铝片材性能都有很大影响。作为趋势,相关性能(例如屈服强度和拉伸强度)随着 线速度的增加而降低。在提供卷材材料时,根据合金质量,存在如下的客户需求:提供处于 例如T4状态以及数天自然时效的卷材材料,或处于T4状态以及预烤漆的卷材材料。通常 的客户需求是:在T4状态下,屈服强度应为至少90Mpa,拉伸强度应为至少190Mpa。此外, 存在对2%预染色和185°C@20min的模拟烤漆循环后的机械性能的需求,例如屈服强度为 至少200Mpa。由于较低的线速度意味着在连续的加工中相同合金的多个卷材以较低的线速 度彼此先后加工,将由此降低单位时间内的处理量,这能够强力地影响到所施用的热处理 工艺的经济性。例如这意味着,就手边的例子而言,在例如以60m/min的高的线速度下提供 的材料将不能满足客户需求,而40m/min的线速度刚好满足烤漆循环后所要求的屈服强度 的下限,因此,将不得不在缺乏经济吸引力和显著更低的线速度下加工片材材料。
[0042] 然而,根据本发明已经发现,当在退火炉中用快速预加热加工片材时(例如平均 预加热速度为约150°C/sec),在设定的固溶热处理温度下可获得有利的更长的均热时间, 同时维持大约相同的线速度,从而尤其是在烤漆循环之后,提供具有增高的机械性能的铝 片材。或者,相比于无快速预加热的情况,使得能够有显著提高的线速度(例如60m/min), 同时具有大约相同的均热时间(tS(]AK)。因此,提供了与在约40m/min的线速度下无快速预 加热时得到的铝片材类似的铝片材,使得能够以更具经济吸引力的线速度进行生产。同时, 通过本发明所述的方法可维持高等级的绳索圈性能。
[0043] 实施例2
[0044] 已通过两种途径生产处于T4状态的2. 5mm规格的AA6005A片材材料,并在动态碰 撞试验中进行了测试。第一种途径包括通过在550°C下于对流浮动炉中进行固溶热处理并 随后淬火来进行生产。第二种途径与第一种途径类似,但是先通过感应加热以约65°C /sec 的平均加热速度从室温快速加热至约490°C。
[0045] 图4示出本领域中已知的用于动态碰撞试验中的常用的轴向折叠碰撞盒构造的 照片。
[0046] 中空的碰撞盒由如下制成:长度为400mm的弯曲成U型的2. 5mm规格铝片材以及 由相同材料制成的2. 5_扁平背盖板。通过在U型的两侧中的每一侧均使用13个铆钉进行 铆结将二者进行连接,彼此间隔30mm。U型的高度是90mm,U型的扁平顶部的宽度是64mm; 扁平背盖板和碰撞盒的90mm的固定网(standingweb)之间的角度为87°。将由相同错片 材材料制成的两个扁平盖板(120X140mm,具有直径为40mm的中心孔)焊接到盒子的底部 和顶部。整个盒子经受180°C@20min的模拟烤漆循环。之后,将碰撞盒放置在落塔试验台 中,其中,重量为250kg的导向液滴从4. 25米的高度释放,以约35km/h的速度对碰撞盒产 生冲击。在冲击期间,碰撞盒吸收动能并通过折叠可塑性地变形。通过使用高速摄影机胶 片记录第一裂纹的形成时刻等来检测碰撞盒的故障。
[0047] 通过途径1生产的合金在轴向方向上具有3. 5毫秒的第一裂纹时间,而在相同的 测试方向上,通过途径2生产的合金具有6. 3毫秒的第一裂纹时间。
[0048] 本实施例表明,对于AlMgSi-系列合金而言,碰撞性能是重要的材料性质,在动态 碰撞试验中,通过本发明所述的连续退火炉生产的片材材料产生几乎翻番的第一裂纹时 间。这意味着,相比于依据途径1由相同组成和规格的材料制造的组件而言,由本发明所述 的炉中生产的材料制造的组件在碰撞情况下吸收动能的能力具有非常显著的改善。
【主权项】
1. 连续退火炉(1),所述连续退火炉(1)被设置用于在450°C-590°c的设定的均热温 度TSET下,通过对流换热器、特别是通过气体燃烧使开卷且移动的可热处理的铝片材(2)退 火,并由此使所述移动的铝片材能够沿其长度方向以浮动排列的方式进行实质上水平的移 动,所述连续退火炉具有入口工段(4)和出口工段(5),并且其中除了气体燃烧设备外,在 邻近所述入口工段(4)处提供加热装置(7),用于以作为片材厚度的函数的平均加热速度 对邻近所述入口工段(4)的所述移动的铝片材从环境温度预加热至比TSET低5°C-100°C的 温度,所述平均加热速度至少为Y= -31 ·In(X)+50,其中,Y是以°C/sec计的加热速度,并 且X是以mm计的片材厚度。2. 如权利要求1所述的连续退火炉,其中,所述加热装置(7)包括感应加热装置。3. 如权利要求1或2所述的连续退火炉,其中,所述加热装置(7)包括横向磁通感应加 热装置。4. 如权利要求2或3所述的连续退火炉,其中,所述加热装置实质上水平地设置。5. 如权利要求1-4中任一项所述的连续退火炉,其中,所述平均加热速度作为所述片 材厚度的函数至少为Y= -50 ·In(X)+80、更优选至少为Y= -62 ·In(X)+100。6. 如权利要求1-5中任一项所述的连续退火炉,其中,将所述移动的铝片材预加热至 比TSET低5°C-75°C的温度、更优选预加热至比TSET低5°C-60°C的温度。7. 如权利要求1-6中任一项所述的连续退火炉,其中,将所述移动的铝片材预加热至 比TSET低10°C_100°C的温度、优选预加热至比TSET低10°C-75°C的温度。8. 如权利要求1-7中任一项所述的连续退火炉,其中,处于最终规格的所述铝片材具 有 0. 3mm-4. 5mm、优选 0. 7mm~4. 5mm的厚度。9. 如权利要求1-8中任一项所述的连续退火炉,其中,所述移动的铝片材实质上水平 地移动通过连续退火炉的距离为至少20米、优选距离为至少40米。10. 如权利要求1-9中任一项所述的连续退火炉,其中,所述出口工段装备有冷却工段 (6),所述冷却工段(6)用于在所述移动的铝片材离开出口工段时,将所述移动的铝片材从 TSCT快速冷却至低于约100°C〇11. 如权利要求1-10中任一项所述的连续退火炉,其中,所述炉被设置用于将所述移 动的铝片材加热至500°C-590°C的设定的均热温度TSET。12. 如权利要求1-11中任一项所述的连续退火炉,其中,所述炉包含多个加热区(3), 所述加热区(3)使用涡轮机产生由顶部气流和底部气流组成的气流通道。13. 如权利要求1-12中任一项所述的连续退火炉,其中,所述设定的均热温度的温度 控制具有+/_3°C或更好的控制精度。14. 如权利要求1-13中任一项所述的连续退火炉,其中,所述炉为对流浮动炉。
【专利摘要】本发明涉及连续退火炉,所述连续退火炉被设置用于在450℃-590℃的设定的均热温度(TSET)下通过对流换热器使铝片材退火,并由此使移动的铝片材能够以浮动排列的方式进行实质上水平的移动。所述连续退火炉具有入口工段和出口工段,并且其中除了气体燃烧设备外,在邻近该连续退火炉的入口工段处提供加热装置,用于以作为片材厚度的函数的平均加热速度将邻近入口工段的移动的铝片材从环境温度预加热至比TSET低5℃-100℃的温度,平均加热速度至少为Y=-31·ln(X)+50,其中,Y是以℃/sec计的加热速度,并且X是以mm计的片材厚度。
【IPC分类】C21D9/56, C22F1/04
【公开号】CN105420483
【申请号】CN201510579121
【发明人】菲利普·梅耶, 斯韦特兰娜·埃米若维娜·埃布泽瓦, 约翰·彼得鲁斯·马里耶特·圭多·阿拉斯, 德克·梅达德·杰勒德·弗洛朗·范尼乌布尔奇
【申请人】阿莱利斯铝业迪弗尔私人有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年9月11日
【公告号】DE202015104746U1, WO2016037922A1
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