[發(fā)明專利]電解鋁液直接鑄軋生產(chǎn)低鐵低硅3004合金工程化工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910044544.7
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN101664792A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉憲鋒;丁榮輝;唐新文;周迎春;張孝軍
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南晟通科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06;C22C21/00;C22C21/08;C22C1/02;C22C1/06;C22F1/04;C22F1/047;C21D1/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種用電解鋁液直接鑄軋生產(chǎn)3004合金的新工藝。

背景技術(shù)

3004合金屬于熱處理不強(qiáng)化的鋁合金，綜合了Al-Mn系二元合金和Al-Mg系二元合金的優(yōu)點，具有時效軟化現(xiàn)象。目前，熱軋供坯方式生產(chǎn)3004合金技術(shù)已經(jīng)很成熟，國內(nèi)外多采用(Dc)鑄造的方法先生產(chǎn)鑄錠，后經(jīng)熱軋和熱處理，最終制成罐材。熱軋工藝流程為：鋁錠重熔→鑄錠→鋸切→均勻化→銑面→熱軋→冷軋→部分退火→輕度冷軋→完全退火→冷軋→包裝。采用熱軋生產(chǎn)的3004H₁₉特薄板具有良好的機(jī)械特性，適于制造深沖件，但熱軋供坯過程中，熔煉時金屬燒損為2.5％，切頭尾量為6％，銑面量為5.5％，熱軋生產(chǎn)7mm厚帶材最終成品率約為85％。如果考慮鑄錠過程及熱軋過程產(chǎn)生的廢品，綜合成品率僅為80％，因此具有投資大、工序多、運行成本高的不足。

3004鋁合金主要用于易拉罐罐體，現(xiàn)有技術(shù)中很少采用鑄軋法生產(chǎn)，因為鑄軋工藝的獨特性，導(dǎo)致鑄軋材料的抗拉強(qiáng)度、延伸率、制耳率等機(jī)械特性難以滿足深沖件的生產(chǎn)要求，在深沖時存在易開裂等技術(shù)問題。只有有效控制成份含量，優(yōu)化鑄軋生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)，才能使工藝更簡化、成本更低、性能更優(yōu)，使鑄軋生產(chǎn)取得突破性的重大技術(shù)進(jìn)展。

US5714019(申請?zhí)?94897)，即WO97/01652專利披露了鑄軋生產(chǎn)1-5mm罐體料，合金成分為錳0.8-2.0％、鐵0.4-1.5％、鎂0.3-1.5％、銅0.1-0.4％、硅≤0.4％，其余為鋁；也可以是錳0.2-1.0％、鐵0.1-0.5％、鎂1.0-3.0％、銅0.2-0.5％、硅≤0.3％，其余為鋁。首先鑄軋1-5mm的鋁合金帶，在580°-610℃下退火2-16個小時，冷軋到0.35-0.7mm后在450°-560℃下空氣冷卻或水冷卻淬火1分鐘，再冷軋到0.2-0.3mm。

US4517034(申請?zhí)?83337)、US4526625(申請?zhí)?83453)及其同族專利GB2123319，披露了連續(xù)鑄造生產(chǎn)1英寸以下的飲料罐用3004合金，合金成分為錳0.5-1.5％、鐵0.1-1.0％、鎂0.5-1.5％、硅0.1-0.5％、路0.1-0.4％、銅≤0.25％、鋅≤0.25％，其余為鋁。首先加熱到950°-1150°F均勻化處理，再冷軋至75％后在550°F下去應(yīng)力退火，然后進(jìn)行再結(jié)晶，最后冷軋至50％。

US3930895(申請?zhí)?63575)披露了一種用于深沖加工的3004變形鋁，其錳含量高達(dá)1.6-3％，首先制造出合金熔體，在水冷式軋輥下冷鑄出金屬坯料，然后加熱至950°-1150°F均勻化處理，接著在室溫下空氣冷卻后冷軋，在連續(xù)冷鑄形變中加工性能和組織性能得到改進(jìn)，絕大多數(shù)的硬相粒子為4-12微米。

JP150283專利披露了在水平雙輥下直接連續(xù)鑄造生產(chǎn)3004的工藝，合金成分為錳≤3.0％、鐵＜0.7％、鎂0.8-1.3％、銅＜0.25％、硅＜0.3％、鋅＜0.25％，其余為鋁。合金鋁液流經(jīng)水平鑄輥時以10²℃/秒-10⁴℃/秒的速度冷卻，形成含有4μm以上厚的(MnFe)Al₆等金屬化合物的10mm鋁薄板。

CN200810123258.5專利公開了鑄軋3004合金深沖材的制造方法，其步驟是：先常規(guī)鑄軋8.5mm坯料，再冷軋至4.8-5.4mm后進(jìn)行300-400℃×10-14h退火，然后多道次冷軋至成品厚度，先在180-220℃下保溫2-4h，再在380-440℃下保溫15-25h。

上述專利雖然都涉及到3004合金的生產(chǎn)工藝，但US4517034、US4526625及其同族專利GB2123319公開的是連續(xù)鑄造法工藝，US3930895公開的是冷鑄法工藝，US5714019公開的是鑄軋法，卻不是電解鋁液直接鑄軋生產(chǎn)工藝；CN200810123258.5采用的是常規(guī)鑄軋，增加了常規(guī)退火工序，而沒有涉及高溫快速退火；而JP150283公開的是水平雙輥直接連續(xù)鑄軋工藝，卻沒有考慮到鑄軋過程中鋁液重力與應(yīng)力的關(guān)系，致使合金坯料上下結(jié)晶不均勻，影響到后續(xù)的冷軋工藝。同時，上述所有專利存在的不足在于鋁合金的凈化率低，雜質(zhì)成分太高，直接影響到合金的微觀織構(gòu)及沖壓性能，在罐體深沖加工時大量產(chǎn)生裂邊、制耳率高等問題，使生產(chǎn)過程無法穩(wěn)定化開展，造成效率低下、成本浪費。

發(fā)明內(nèi)容