[發(fā)明專利]一種噴射鑄軋7XXX鋁合金薄帶的制備方法

有效

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• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN114107768B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設計）人: 吳建春;支衛(wèi)軍;方園;張豐
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C32/00;C22F1/053;B22D11/108;B22D11/11;B22D11/06
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

一種噴射鑄軋7XXX鋁合金薄帶的制備方法，1)冶煉，按照下述化學成分冶煉，其化學成分按重量百分比為：Zn：4.8～6.3％、Mg：1.6～2.5％、Cu：1.6～2.5％、Zr：0.1～0.15％，其余為Al和其它不可避免雜質；且單個雜質含量≤0.1％，合計雜質含量≤0.2％；2)納米顆粒增強；3)噴射沉積、連鑄；4)冷卻；5)第一次熱軋；6)冷卻、第二次熱軋；7)卷取；8)后處理。本發(fā)明使用噴射沉積結合雙輥薄帶鑄軋工藝鑄軋的7XXX鋁合金薄帶，相比現(xiàn)有7XXX鋁合金，強度高25％以上，延伸率高35％以上；相比鋼板，實現(xiàn)50％以上的輕量化。

技術領域

本發(fā)明涉及鋁合金制備領域，特別涉及一種噴射鑄軋7XXX鋁合金薄帶的制備方法。

背景技術

薄帶連鑄工藝技術是當今冶金領域的一項前沿性技術，雙輥薄帶連鑄技術最早是1865年Henry Bessemer提出這一想法的(US Patent:49053)。薄帶連鑄將連續(xù)鑄造、軋制、甚至熱處理等工序融為一體，使生產的薄帶坯稍經后續(xù)軋制就一次性形成工業(yè)成品，大大簡化了鋁合金薄帶的生產工序，縮短了生產周期，使鋁合金薄帶生產流程更緊湊、更連續(xù)、更高效、更環(huán)保；同時生產成本顯著降低，并且生產出的薄帶產品質量和性能不亞于甚至優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。

典型的短流程新工藝有哈茲雷特(Hazelett)連鑄連軋工藝、雙輥式薄帶連鑄連軋工藝等。但是傳統(tǒng)的水平式雙輥薄帶連鑄連軋工藝只能生產鋁箔軋制帶以及較為簡單的合金系1XXX、3XXX系薄帶產品，無法生產高端的6XXX、7XXX等鋁合金產品。而且傳統(tǒng)的水平式雙輥鑄機速度較慢，通常只有1-3m/min，生產效率低下。

近年來，世界上很多著名的鋁合金薄帶雙輥鑄機設備制造商在提高鑄軋速度、增加薄帶寬度上做了很多開發(fā)工作，旨在提高生產效率和更廣的應用場合。比較著名的公司有意大利的法塔亨特公司和法國的普基公司，法塔亨特公司開發(fā)的Speedcaster^TM超薄高速鑄軋機特點為：雙輥雙驅動，傾斜15度，鑄軋輥直徑1118mm，板寬達2184mm，軋制力3000t，鑄軋速度最高可達38m/min，厚度最薄可達到0.635mm。普基公司開發(fā)的Junbo3CM鑄軋機特點為：軋制力2900t，板寬達2020mm，鑄軋厚度最薄為1mm，最大鑄軋速度可達15m/min。但這些設備仍然無法生產高端的航空航天用7XXX系鋁合金產品。

目前7XXX鋁合金，比如7075鋁合金、7050鋁合金引起了相當大的關注，主要是由于其在航空航天和汽車工業(yè)結構部件中有著不可替代的作用，7XXX鋁合金具有低密度、高強度、優(yōu)良的加工性能和陽極反應、優(yōu)良的抗應力、抗剝落腐蝕性能等優(yōu)點，廣泛用于航空航天領域，比如各種飛機機身、機翼梁、機艙壁板、飛行器高應力結構件、飛機蒙皮、飛機火箭中高強度結構零件等。

但目前生產的7XXX鋁合金微觀組織仍存在許多問題阻礙了其廣泛應用，比如晶粒及析出粗化、熱裂以及金屬間化合物和共晶相通常沿晶界分布等，而鋁合金的微觀組織很大程度上決定了其機械性能。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種噴射鑄軋7XXX鋁合金薄帶的制備方法，利用該制備方法生產的7XXX鋁合金薄帶具有細小的等軸晶組織+彌散分布的硬質顆粒，可以實現(xiàn)強度和延伸率的組合改進，相比現(xiàn)有7XXX鋁合金，強度高25％以上，延伸率高35％以上；相比鋼板，實現(xiàn)50％以上的輕量化；可用于航空航天領域，如各種飛機機身、機翼梁、機艙壁板、飛行器高應力結構件、飛機蒙皮、飛機火箭中高強度結構零件等，可在航空航天高強化、輕量化、降低能耗和提高燃油經濟性上面提供廣闊空間。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：

一種噴射鑄軋7XXX鋁合金薄帶的制備方法，其包括如下步驟：

1)冶煉