[發明專利]用于加工鋁合金片材材料的連續退火爐

有效

• 申請號: 201510579121.0
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN105420483B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 菲利普·梅耶;斯韋特蘭娜·埃米若維娜·埃布澤瓦;約翰·彼得魯斯·馬里耶特·圭多·阿拉斯;德克·梅達德·杰勒德·弗洛朗·范尼烏布爾奇
• 申請（專利權）人: 阿萊利斯鋁業迪弗爾私人有限公司
• 主分類號: C21D9/56
• 分類號: C21D9/56;C22F1/04
• 代理公司: 11290 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 董世豪;張淑珍

本發明涉及連續退火爐，所述連續退火爐被設置用于在450℃?590℃的設定的均熱溫度(T_SET)下通過對流換熱器使鋁片材退火，并由此使移動的鋁片材能夠以浮動排列的方式進行實質上水平的移動。所述連續退火爐具有入口工段和出口工段，并且其中除了氣體燃燒設備外，在鄰近該連續退火爐的入口工段處提供加熱裝置，用于以作為片材厚度的函數的平均加熱速度將鄰近入口工段的移動的鋁片材從環境溫度預加熱至比T_SET低5℃?100℃的溫度，平均加熱速度至少為Y＝?31·ln(X)+50，其中，Y是以℃/sec計的加熱速度，并且X是以mm計的片材厚度。

技術領域

本發明涉及連續退火爐，所述連續退火爐被設置用于在450℃-590℃的設定的均熱溫度(T_SET)下使開卷且移動的(moving)可熱處理的鋁片材退火。

背景技術

可熱處理的AlMgSi-合金系列(也稱為6000-系列鋁合金)的汽車片材的工業規模生產包括多個離散的步驟，即：對軋制板或鑄錠進行半連續的直接激冷鑄造(DC-鑄造)或電磁鑄造(EMC-鑄造)、在約500℃-580℃下對所述板預加熱數小時使微結構均質化、熱軋制至規格為約3mm-12mm的熱軋制帶材、通常將熱軋制帶材進行熱卷繞并冷卻至環境溫度、以多道次(passes)將熱軋制帶材冷軋制至最終規格、任選在冷軋制之前或在冷軋制工藝期間施加中間退火、以及使最終規格的帶材退火以調節所需的材料性能。退火可在連續退火爐或分次式退火爐中完成。

不幸的是，通過此方式由半連續鑄錠生產的片材產品往往經受繩索圈(roping)、皺折(ridging)或“漆刷(paint brush)”線形成的現象(由此使用“繩索圈”一詞)，即，相較于由金屬軋制操作得到的剩余金屬，形成的窄條帶具有不同的晶體結構，并通常沿軋制方向排列。在隨后的片材產品形成汽車部件的橫向應變(transverse straining)期間，這些條帶顯示出可見的表面起伏，降低了汽車產品的最終表面光潔度。本領域中的許多人已遇到繩索圈，并發現通過改變片材的生產方法而使重結晶發生在加工的中間階段，可抑制繩索圈。例如，在US專利號5,480,498(Reynolds)、US專利號4,897,124(Sky Aluminum)和US專利號6,120,623(Alcan)中記錄了繩索圈的抑制。在這些專利中，通過在片材產品形成的中間階段(例如，在熱軋制之后但冷軋制之前、或在冷軋制早期階段之后)引入分次(batch)退火步驟來控制繩索圈。

生產6000-系列鋁片材材料的有經濟吸引力的方法是在最終規格時連續退火。在連續退火爐的末端，例如通過強制氣體冷卻系統或噴霧冷卻系統，將帶材材料迅速冷卻至環境溫度。通過該固溶退火(solution anneal)，主要合金元素Mg和Si溶解，從而產生良好的成型性、屈服強度和烤漆硬化行為得到控制、并使片材材料達到T4回火。

為了以有經濟吸引力的方式在工業規模上生產AlMgSi-合金片材材料，當片材材料移動通過連續退火爐時，需要能夠維持足夠高的線速度。然而，在所需的退火溫度下，過高的線速度可能影響帶材材料的均熱時間，并由此影響鋁帶材的機械性能等。

因此，需要改進的工藝和相應的設備，以用于生產基本不顯示或者無繩索圈而同時維持期望的T4特征的鋁汽車合金片材產品。

發明內容

本發明的目的是提供連續退火爐，該連續退火爐理想地適用于實施AlMgSi鋁合金片材連續退火的方法，所述鋁合金片材在最終厚度時具有優良的繩索圈行為和優良的機械性能。