[發明專利]一種4343鋁合金板的鑄軋生產方法

有效

• 申請號: 201310128879.3
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN103215480A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 許光明;王群驕;于九明
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;C22C1/02;B21B1/46
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

????本發明屬于鋁合金技術領域，具體涉及一種4343鋁合金板的鑄軋生產方法。

背景技術

鋁合金主要作為鑄造或壓鑄鋁合金被使用，常用于生產汽車零部件，直接采用鑄造或壓鑄方法生產，同時鋁合金也以板材的形式應用于汽車，如水箱帶，鋁合金鉛焊料所使用的4343/3003鋁合金復合材料，其中使用的4343鋁合金采用半連續鑄造的生產方法進行生產，然后進行退火、洗面、熱軋至一定厚度，再跟3003鋁合金坯料進行熱軋復合。這種生產工藝流程長，復合成材率低，生產成本高，為此，亟待尋求適合于以4343為代表的鋁合金的鑄軋技術。

經查閱國內外相關資料表明，鋁合金的鑄軋生產技術只應用于1000系、3000系、8000系和極個別的其它系列鋁合金生產，國內外目前尚無有關以4343為代表的鋁合金的鑄軋技術及生產報道，其主要原因由于鋁合金含有較高的硅，采用鑄軋技術生產時會出現片狀的共晶硅，這種形狀的硅相使得鑄軋板本身變得很脆，邊部產生嚴重的裂紋，而且在后續的軋制變形時，即使采用熱軋條件下也會產生裂紋，甚至整個板面軋碎，無法實現鋁合金板材的軋制變形。除此之外，以4343為代表的鋁合金有較大的兩相區溫度范圍，而目前能夠正常生產的1000系、3000系和8000系等鋁合金兩相區溫度范圍不大于20℃，這種兩相區溫度范圍的增加了鑄軋技術難度，當鑄軋澆注溫度較高時具有較好的流動性能，容易產生泡湯現象，而較低的澆注溫度又會產生軋卡現象，立板難度很大。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種4343鋁合金板的鑄軋生產方法，目的是通過控制溫度和硅相變質，提出適合于4343鋁合金鑄軋的技術參數和變質方案，實現4343鋁合金的鑄軋工業生產，最終縮短生產流程，降低生產成本。

實現本發明目的的技術方案按照以下步驟進行：

（1）配料熔煉：按照重量百分比，4343鋁合金成分Si：6.8-8.2%，Fe<0.8％，Cu<0.25％，Mn<0.1%，Zn<0.2%，余量為Al進行配料，在熔煉爐內于730~750℃熔煉至少1小時，然后在靜置爐內靜置至少0.5小時，再于700~730℃進行精煉，每2小時除渣一次，得到精煉后的鋁合金液，采用高純氮氣或氬氣對精煉后的鋁合金液進行除氣，保證鋁合金液中含氫量≤0.12ml/100g；

（2）變質處理：控制從靜置爐流出鋁合金熔體溫度為690~720℃，向流動中的熔體添加變質劑鋁鍶合金，添加量按重量比，鋁合金熔體中含鍶量為0.004-0.1%；

（3）熔體輸送：在添加變質劑起15~60分鐘內，將熔體送至鑄軋機組，熔體達到鑄軋機的鑄嘴后時的溫度控制在630~670℃；

（4）鑄軋：將鋁合金熔體送入鑄嘴后進行立板工藝，采用軋輥鑄軋鋁合金板，立板時，調整冷卻水壓力在0.2~0.4Mpa，鑄軋速度控制在0.6~0.8m/min，從而保證鑄軋速度與結晶速度相匹配，立板完成后，將鋁合金板送入到卷取處，即出成品4343鋁合金板。

與現有技術相比，本發明的特點和有益效果是：

（1）傳統的4343鋁合金的生產方法是半連續鑄造即熱軋復合法，具體流程是配料熔煉、變質處理、半連續鑄造、退火、洗面熱軋、冷軋，最終得到4343鋁合金板材，本發明方法的工藝流程是配料熔煉、變質處理，直接鑄軋冷軋得到4343鋁合金板材；

（2）本發明中控制為了保證鋁合金熔體的成分均勻，讓合金元素在較高溫度下有足夠時間擴散，同時也考慮到為了保證鋁合金熔體轉到靜置爐后的溫度損失，因此其熔煉溫度不低于730℃，熔化后保溫時間不少于1小時；

（3）4343鋁合金熔體在靜置爐中溫度為700~730℃，這主要考慮到變質溫度的緣故，為了保證變質效果，添加變質劑時熔體的溫度不應低于690℃，否則變質效果不佳，這是根據工廠生產實際過程靜置爐與鑄軋機距離及溫降、變質效果與變質溫度和變質時間來確定的；????

（4）本發明中對鋁合金變質處理采用鋁鍶合金，這是由于4343鋁合金為亞共晶鋁合金，其主要相組成為а-Al和鋁硅共晶相，而影響其性能尤其是變形性能的是鋁硅共晶相，而決定鋁硅共晶相變形性能的是共晶組織中硅的析出狀態，不采用變質劑時硅呈片狀析出，軋制變形時硅相斷裂而產生微裂紋，導致板材軋碎；本發明中在流動的鋁合金熔體中采用鋁鍶合金進行變質后，共晶組織中的硅析出相呈點狀或球狀，在軋制變形過程中不會產生斷裂產生裂紋，變形性能優越；