一种5005H34铝合金板材及其生产方法

摘要

本发明提供一种5005H34铝合金板材及其生产方法。其铝合金板材成分为：按质量分数计，Si≤0.2%，Fe≤0.55%，Cu≤0.15%，Mn≤0.2%，Mg 0.75~1.0%，Cr≤0.1%，Zn≤0.2%，Ti 0.01~0.05%，其他杂质单个≤0.05%，所有杂质合计≤0.15%，余量为Al。生产工艺流程包括：熔铸‑锯切‑铣面‑铸锭加热‑热轧‑冷轧‑清洗烘烤‑横切。该生产方法能保证产品的性能，且能缩短生产流程，通过热轧加1道次冷轧控制力学性能，生产出厚度为2.0~3.0mm的状态为5005H34板材产品，节省成本。

说明书

技术领域

本发明属于铝合金制造技术领域，具体是涉及一种5005H34铝合金板材及其生产方法。

背景技术

5005铝合金是Al~Mg系合金中应用较为广泛的一种合金，其板板材系列产品强度适中，具有良好的抗蚀性，熔接性，易加工成形，同时其阳极氧化膜明亮美观。不同热处理状态的5005铝合金板材广泛应用于导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件，建材内外装材、车辆内装材等方面，其中H34状态板材是其中用量和使用范围最大的一种，市场前景广阔。

目前5005H34铝合金板材的工艺流程为：熔铸—锯切—铸锭加热—热轧—冷轧—中间退火—成品冷轧—成品稳定化退火—精整—包装，该流程工艺冗长，加工成本高。同时，为确保中间退火和成品退火性能，热轧后的厚度要为冷轧保留足够的加工空间，热轧厚度较大，效率低；采用成品退火工艺时对退火温度要求苛刻，性能波动大，控制成本高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种5005H34铝合金板材及其生产方法。该生产方法能保证产品的性能，且能缩短生产流程，通过热轧后，一道次冷轧结合铝卷清洗时采用低温130±10℃烘烤直接生产出成品厚度为2.0~3.0mm的5005H34板板材产品，节省成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种5005H34铝合金板材，其成分为：按质量分数计，Si≤0.2%，Fe≤0.55%，Cu≤0.15%，Mn≤0.2%，Mg 0.75~1.0%，Cr≤0.1%，Zn≤0.2%，Ti 0.01~0.05%，其他杂质单个≤0.05%，所有杂质合计≤0.15%，余量为Al。

一种5005H34铝合金板材的生产方法，以铝锭为原料，经熔铸后得到铸锭，将所得铸锭再经锯切、铣面、铸锭加热、热轧、冷轧、清洗烘烤、精整裁剪，制得厚度为2.0~3.0mm且状态为5005H34铝合金板材；

所述热轧中：使用四辊可逆热粗轧及三机架热精轧，热粗轧开轧温度为480~500℃，粗轧总轧制道次控制在21或23个，轧制速度为100~150 m/min，热粗轧终轧温度为410~500℃；热精轧开轧温度390~470℃，热精轧卷取速度250~300 m/min，热精轧终轧温度为300~320℃。

所述熔铸的工艺参数为：熔炼温度730~750℃，精炼温度725~735℃，铸造温度685~695℃。

所述的铸锭加热中，铸锭加热温度为490±10℃，保温时间为3~5h。

所述冷轧为经过1道次冷轧至成品厚度，总加工率为30~40%。

所述铝卷清洗烘烤时，烘烤温度为130±10℃。

本发明的有益效果在于：

利用本发明的生产方法所制得的5005H34铝合金板材性能稳定，省去多道次冷轧和退火工序，明显缩短生产流程。该方法充分利用了热连轧设备的特点，将铸锭加热、粗轧及精轧过程中的温度控制和轧制速度等因素有机地结合，通过一道次冷轧，改善表面质量和板形，生产出满足标准和市场质量要求的产品。和常规工艺相比，可减少4道次以上（冷轧2个道次以上、中间退火和成品退火等工序），明显缩短了生产流程，节省了生产时间，并大幅降低了生产成本，提高生产效率。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。

Mg：作为该材料的主要成分，一是起到强化作用，二是与Al形成Al₈Mg₅相，控制适当含量的Mg有利于该相在晶内和晶界均匀分布，提高合金的抗腐蚀性能。

Mn：在该合金中加入适量的Mn可以起到补充强化的作用，同时可以起到细化晶粒的作用，但Mn含量过高易形成粗大的Al₆Mn化合物，易导致该合金在后续阳极氧化过程中表面出现明显色差，减低产品的阳极氧化质量。

Fe：在该合金中加入适量的Fe有细化再结晶晶粒的作用，但过量的Fe对合金抗腐蚀性能影响较大。

Cu、Si、Zn：该三种元素作为杂质元素应被严格限制，可减小应力腐蚀开裂倾向。

采用半连续铸造法制得铝铸锭，经锯切铣面、加热、热轧、冷轧、清洗烘烤、精整裁剪，制得厚度为2.0~3.0mm且状态为5005H34铝合金板材。

铸锭加热：

在热轧前，对扁锭进行490±10℃，保温时间为3~5h的加热处理，可减少铸锭内部偏析，溶解内部组织非平衡相，改善热轧变形工艺性能，获取良好的热轧带材组织及性能。温度过高容易过烧，保温时间过长则浪费能源不经济。

热轧：

热轧终轧温度控制在300-320℃，并根据冷轧总压下率进行调整，最终实现细小均匀的晶粒和物相。

冷轧：

冷轧加工率30~40%，既可保证足够的加工硬化，又可降低热轧铝卷表面粗糙度。

清洗烘烤：

通过清洗可以去除铝卷表面铝粉及油污等异物。烘烤温度过低不能铝合金产生有效回复，进而改善该合金铝材的成形性能，温度过高浪费能源，因此烘烤温度控制在130±10℃。

实施例1

一种5005H34铝合金板材的化学成分：按质量百分数计，Si：0.087%、Fe 0.357%、Cu 0.013%、Mn 0.049%、Mg 0.809%、Cr 0.065%、Zn 0.006%、Ti 0.017%，其他杂质单个≤0.01%，所有杂质合计≤0.15%，余量为Al；

一种5005H34铝合金板材的生产方法，以铝锭为原料，经熔铸、锯切、铣面、铸锭加热、热轧（热粗轧、热精轧）、冷轧、清洗烘烤、横切，具体步骤如下：

1）熔铸：以铝锭为原料，经熔铸后得到铸锭，所得铸锭的熔炼温度730℃，精炼温度725℃，铸造温度685℃；

2）将步骤1）所得铸锭经锯切、铣面后，进行加热，铸锭加热温度500℃，保温时间4h；

3）热轧：使用四辊可逆热粗轧及三机架热精轧，热粗轧开轧温度500℃，轧制总道次23个，轧制速度110m/min，热粗轧终轧温度450℃，粗轧终了厚度32mm；热精轧开轧温度410℃，热精轧卷取速度260m/min，热精轧终轧温度319℃；

4）冷轧采用一道次轧制到成品厚度，加工率在35%；

5）铝板材冷轧成品道次后进行热水清洗及低温烘烤，烘烤温度为130℃；

6）精整在预成品切边后，在横切开平切板；

7）成品厚度：3.0mm，厚度公差：-0.18~0mm；

表1横切成品后板材的力学性能：

可以看出，通过该工艺生产出的5005H34板材力学性能完全满足标准要求。

实施例2

一种5005H34铝合金板材的化学成分，按质量百分数计，Si 0.078%、Fe 0.259%、Cu 0.013%、Mn 0.066%、Mg 0.848%、Cr 0.027%、Zn 0.007%、Ti 0.027%，其他杂质单个≤0.01%，所有杂质合计合计≤0.15%，余量为Al；

一种5005H34铝合金板材的生产方法，以铝锭为原料，经熔铸、锯切、铣面、铸锭加热、热轧（热粗轧、热精轧）、冷轧、清洗烘烤、精整裁剪，具体步骤如下：

1）熔铸：以铝锭为原料，经熔铸后得到铸锭，熔炼温度750℃，精炼温度735℃，铸造温度695℃；

2）将步骤1）所得铸锭经锯切、铣面后，进行加热，铸锭加热温度500℃，保温时间4h；

3）热轧：使用四辊可逆热粗轧及三机架热精轧，热粗轧开轧温度480℃，轧制总道次23个，125m/min，热粗轧终轧温度420℃，粗轧终了厚度32mm；热精轧开轧温度440℃，热精轧卷取速度280m/min，热精轧终轧温度314℃；

4）冷轧采用一道次轧制到成品厚度，加工率在33%；

5）铝板材冷轧成品道次后进行热水清洗及低温烘烤，烘烤温度为125℃；

6）精整在预成品切边后，在横切开平切板；

7）成品厚度：2.0mm，厚度公差：-0.12~0mm；

表2 横切成品后板材的力学性能：

可以看出，通过该工艺生产出的5005H34板材力学性能完全满足标准要求。

实施例3

一种5005H34铝合金板材的化学成分，按质量百分数计，Si 0.065%、Fe 0.218%、Cu 0.010%、Mn 0.033%、Mg 0.864%、Cr 0.015%、Zn 0.005%、Ti 0.015%，其他杂质单个≤0.01%，所有杂质合计≤0.15%，余量为Al；

一种5005H34铝合金板材的生产方法，以铝锭为原料，经熔铸、锯切、铣面、铸锭加热、热轧（热粗轧、热精轧）、冷轧、清洗烘烤、精整裁剪，具体步骤如下：

1）熔铸：以铝锭为原料，经熔铸后得到铸锭，熔炼温度740℃，精炼温度730℃，铸造温度690℃；

2）将步骤1）所得铸锭经锯切、铣面后，进行加热，铸锭加热温度480℃，保温时间5h；

3）热轧：使用四辊可逆热粗轧及三机架热精轧，热粗轧开轧温度490℃，轧制总道次21个，轧制速度150m/min，热粗轧终轧温度500℃，粗轧终了厚度32mm；热精轧开轧温度470℃，热精轧卷取速度300m/min，热精轧终轧温度300℃；

4）冷轧采用一道次轧制到成品厚度，加工率在40%；

5）铝板材冷轧成品道次后进行热水清洗及低温烘烤，烘烤温度为122℃；

6）精整在预成品切边后，在横切开平切板；

7）成品厚度：3.0mm，厚度公差：-0.10~0mm；

表3 横切成品后板材的力学性能：

可以看出，通过该工艺生产出的5005H34板材力学性能完全满足标准要求。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。