中國冶金報：鋁板片的生產(chǎn)工藝

    一種工藝用來生產(chǎn)有著高屈服強度和合適延展性的鋁合金板材，特別是用于制造汽車的面板。這個工藝包括將沒有經(jīng)過熱處理的鋁合金鑄造成一個鑄坯，然后所述的鑄坯經(jīng)過一系列的軋制得到最終規(guī)格的板材，更好的選擇是隨后的熱處理退后產(chǎn)生再結晶。軋制步驟包括熱軋和中溫軋制鑄坯以得到中間厚度的中間制品，然后冷卻中間制品，接著在室溫到340攝氏度的范圍內(nèi)中溫軋制以及冷軋中間制品得到最終的規(guī)格的板材。這一系列的軋制過程是連續(xù)進行的沒有中間品的圈繞和對中間板材的完全退火。該發(fā)明還涉及合金制品的薄板。

    本發(fā)明涉及生產(chǎn)一種生產(chǎn)鋁板材的工藝流程。特別是，本發(fā)明涉及通過軋制法從不經(jīng)熱處理合金中生產(chǎn)處適合成形的板材。例如，在制造汽車面板方面的5000 系列鋁合金。

    5000 系列鋁合金(即鎂作為主要的合金元素)通常用于汽車的面板(護板、門板、罩等等)，對于這樣的應用，為合金板片提供高屈服點和高延展性時所想要達到的。合適規(guī)格和屈服強度的鋁合金片可由連續(xù)澆鑄之后的軋制得到。在傳統(tǒng)的連鑄過程中，從鑄造中得到的金屬經(jīng)過熱軋和溫制，然后盤繞(在溫度大約300攝氏度)接著被送往另一軋機，在不超過160攝氏度的溫度進行最后的冷軋。

    為了精煉，在這里所要提到的一點是通常所指的“熱軋”是在溫度高于合金的再結晶溫度時實施的。以便合金在軋輥型縫之間或在滾動以后的線圈中自己退火再結晶。所述的“冷軋”通常意味著具有大量加工硬化率的工作軋輥以便在軋制期間或之后的合金既沒有重結晶也不會發(fā)生回復。“中溫軋制”在二者之間執(zhí)行，以便沒有重結晶作用但是屈服強度由于恢復過程而大幅度減少。對于鋁合金，熱軋溫度超過350攝氏度，冷軋溫度小于150攝氏度，中溫軋制在150和350攝氏度之間實施。

    不幸地是，上述的常規(guī)方法的中間卷繞是笨重和昂貴的，儲運需要獲得一產(chǎn)品，其具有一個合適的微晶結構，以生產(chǎn)預期的屈服強度。

    在美國專利號5，514，228中，在1996年5月7日公開一個同軸的連鑄過程，其中板片沒有經(jīng)過中間圈繞而軋成最后所需的規(guī)格。不過，在最終的軋制之前還需要進一步的固溶處理，以便在最后的卷繞之前板片進行連續(xù)地完全被退火。然而，5000系列合金經(jīng)固溶處理后不會被強化。

    本發(fā)明的一個目的是以方便和經(jīng)濟的方式生產(chǎn)不經(jīng)熱處理的鋁合金板片以便適用于汽車版面的制造。

    本發(fā)明的另一個目的是，提供一種工藝以連續(xù)的步驟而不經(jīng)過中間的二級軋制生產(chǎn)5000系列的鋁合金板片，以得到高屈服點的鋁合金產(chǎn)品。

    本發(fā)明的一方面，提供生產(chǎn)鋁合金板片的一種工藝，其中包括：鑄造不經(jīng)熱處理的鋁合金以形成一個扁鋼錠，然后扁鋼錠經(jīng)過一系列的軋制步驟，以生產(chǎn)最后規(guī)格的產(chǎn)品。軋制步驟包括：熱軋和中溫軋制板坯，形成中級規(guī)格中間板片，冷卻間板片；然后在室溫到340 攝氏度的溫度范圍內(nèi)對中間板片進行中溫軋制和冷軋；一系列連續(xù)的軋制步?jīng)]有中間片的卷繞或完全退火。

    上述流程在所謂的H2回火中一種合金。進一步的退火再結晶生產(chǎn)處適合于汽車所用的板片。

    本發(fā)明的另一方面，提供一種鋁合金板片由不經(jīng)熱處理的鋁合金制成，這一個過程包括：鑄造不經(jīng)熱處理的鋁合金，以形成扁鋼錠；所述扁鋼錠經(jīng)過一系列的軋制，以生產(chǎn)最后規(guī)格的制品；軋制步驟包括：熱軋和中溫軋制板坯，形成中級規(guī)格的中間片，冷卻中間片，然后在室溫到340 攝氏度的溫度范圍內(nèi)對中間板片進行中溫軋制和冷軋；一系列連續(xù)的軋制步?jīng)]有中間片的卷繞或完全退火。

    如上所述，本發(fā)明需要熱軋和中溫軋制然后不經(jīng)中級圈繞或完全退后進行中溫軋制和冷軋。當連續(xù)軋制扁鋼錠的時候，熱板坯向空氣和軋輥失去熱，以便熱軋在中溫軋制中結束（即在結晶溫度以下)。

    這就是通過熱軋和中溫軋制的方法。在熱軋期間，金屬完全再結晶以釋放在鑄造期間產(chǎn)生的任何應變能。這期間的溫度取決于同時發(fā)生的冷加工的發(fā)生量，以及合金的組成。在中溫軋制期間，應變能量由于逐漸的軋制而建立，這就是金屬所謂的“恢復”。如同重結晶作用一樣，出去溫度影響外恢復程度取決于冷加工的量和合金的組成。重結晶和恢復之間的重要的區(qū)別是，即重結晶作用導致內(nèi)部張力迅速的減少并在熱軋期間發(fā)生，然而恢復是中溫軋制和冷軋的整個周期中發(fā)生，而且內(nèi)部張力是平穩(wěn)的減少的，但是大部分壓力在“暖和的”軋制期間被釋放。

    本發(fā)明的過程對任何不經(jīng)熱處理的鋁合金有益，這些鋁合金最終的處理方式是完全退火狀態(tài)。不過，加強晶粒度在汽車應用方面的5000系列合金中是最重要的。過程可用于所有的5000 系列合金在完全退火狀態(tài)中被運送，但是對AA5754合金尤其有用，此合金含有有限量的Mg，為了避免應力腐蝕裂紋，對此合金來說，加強晶粒度是特別重要的。Mg含量更高的例如AA5182合金，對應力腐蝕裂紋敏感，但它們有更高的強度。對于這樣的合金的當然是有益的，但是不那么明顯。

    本發(fā)明的工藝，至少在它的優(yōu)選的形式中，提供一種制作汽車車身結構的5000系列的鋁片，其在一臺連鑄機上經(jīng)過連續(xù)的軋制得到良好的機械性能。

    本發(fā)明的一個優(yōu)點是，雖然自身退火不會生產(chǎn)優(yōu)選的微觀結構和性質(zhì)，但是在較低溫度的軋制以后的重結晶以及接著的退火，確實生產(chǎn)預期的細粒尺寸、高強度和有利的晶體織構。

    1.生產(chǎn)鋁合金板片的一種工藝，包括：鑄造不經(jīng)熱處理的鋁合金以形成一個扁鋼錠，然后扁鋼錠經(jīng)過一系列的軋制步驟，以生產(chǎn)最后規(guī)格的產(chǎn)品。軋制步驟包括：熱軋和中溫軋制板坯，形成中級規(guī)格中間板片，冷卻間板片；然后在室溫到340 攝氏度的溫度范圍內(nèi)對中間板片進行中溫軋制和冷軋；一系列連續(xù)的軋制步?jīng)]有中間片的卷繞或完全退火。