[發明專利]一種鋁合金深冷變厚度軋制工藝

有效

• 申請號: 201710672387.9
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107520270B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 喻海良
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B21C37/02
• 分類號: B21C37/02;B21B3/00;B21B1/22;B21B45/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種鋁合金深冷變厚度軋制工藝，以鋁合金板帶為原料，將其加工成一定尺寸的片狀材料，放入液氮中進行冷卻，冷卻后進行深冷變厚度軋制，生產出高性能的鋁合金變厚度帶材；本發明利用超低溫塑性變形，使鋁合金的強度與韌性同步提高，與此同時，利用變厚度軋制，制備出直接可以用于汽車零部件制造的高強韌鋁合金差厚板。

技術領域

本發明屬于金屬材料軋制技術領域，特別涉及一種鋁合金深冷變厚度軋制工藝。

背景技術

目前，汽車輕量化得到國際社會的廣泛關注，人們致力于通過各種工藝與技術降低汽車的重量。因為隨著汽車重量的降低，汽車能耗將大幅降低。

降低汽車重量，其中一種方式是采用高強韌的鋁合金材料替代鋼板，以鋁代鋼是汽車輕量化的重要發展之路。相對于鋼材而言，鋁合金的密度大幅降低。然而，鋁合金強度與韌性低于鋼材。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種鋁合金深冷變厚度軋制工藝，可以用來制備高性能鋁合金變厚度帶材，生產的高性能鋁合金變厚度帶材有替代變截面鋼材與拼焊板用于制造汽車零部件等領域的前景。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種鋁合金深冷變厚度軋制工藝，包括如下步驟：

第一步：以鋁合金板帶為原料，鋁合金板帶材料厚度在1-5mm；

第二步：將鋁合金板帶加工成一定尺寸的片狀材料；

第三步：將加工后的鋁合金板帶放入液氮中進行冷卻，冷卻10-20分鐘，溫度被均勻冷卻到-190±2℃；

第四步：將冷卻后鋁合金板帶取出，進行深冷變厚度軋制，生產出高性能的鋁合金變厚度帶材。

所述第二步中，加工尺寸根據目標零部件實際尺寸調整。

所述第四步中，深冷變厚度軋制是在變厚度軋制過程中，采用噴槍噴射液氮進行冷卻和潤滑。

本發明的主要原理為利用超低溫塑性變形，使鋁合金的強度與韌性同步提高。與此同時，利用變厚度軋制，制備出直接可以用于汽車零部件制造的高強韌鋁合金差厚板。

采用深冷差厚板軋制技術目前適合于制備鋁合金差厚板。該鋁合金差厚板在汽車輕量化等領域具有廣闊前景。

附圖說明

圖1為鋁合金差厚板的深冷變厚度軋制制備流程圖。

圖2為采用該深冷變厚度軋制技術制備的鋁合金差厚板形狀。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例詳細說明本發明的實施方式。

鋁合金材料的高溫韌性較好，室溫韌性較差，但是在超低溫情況下韌性又變得很好。對鋁合金材料進行深冷軋制，可以大幅提高鋁合金構件的強度與韌性，而變厚度軋制則可以用來制備變厚度板帶。

基于以上原理，如圖1所示，本發明高性能鋁合金差厚板的深冷軋制工藝過程如下：

第一步：以鋁合金板帶1為原料，鋁合金板帶1的材料厚度在1-5mm。

第二步：將鋁合金板帶1加工成一定尺寸的片狀材料，尺寸根據汽車零部件實際尺寸進行調整。

第三步：將鋁合金板帶1完成加工后得到的軋件3放入深冷箱2內的液氮中進行冷卻，冷卻10-20分鐘，實現材料溫度被均勻冷卻到-190±2℃左右。

第四步：將冷卻后的軋件3取出，基于軋輥5進行深冷變厚度軋制，生產出高性能的鋁合金變厚度帶材，即鋁合金差厚板6。深冷變厚度軋制，是在變厚度軋制過程中，采用噴槍4噴射液氮進行冷卻和潤滑。

在本發明的一個實施例中，采用鋁合金6061板帶為原料，軋制前，帶材厚度為1.5mm。首先，將6061鋁合金板材放入液氮中進行冷卻，10分鐘后，取出板材。采用變厚度軋制，在第一階段平軋后壓下量為0.3mm，經過200mm后，逐漸增大壓下量至0.6mm，再平軋200mm，獲得兩側厚度分別為1.2mm和0.9mm的差厚板，如圖2所示。