[發明專利]一種陽極氧化用高Cr鋁合金板帶材及其制備方法

有效

• 申請號: 202111528230.1
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114107752B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 林師朋;楊升;高崇;李娜;賴愛玲;貴星卉;吳廣奇;劉輝
• 申請（專利權）人: 中鋁河南洛陽鋁加工有限公司;中鋁材料應用研究院有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C21/08;C22C1/02;C22F1/04;C22F1/047;C21D8/02;B22D11/22;B22D11/18;C25D11/04
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 常曉虎

本發明涉及一種陽極氧化用高Cr鋁合金板帶材及其制備方法，所述鋁合金板帶材的主要成分按質量百分比計為：Cr≥0.2%；Mg＞0.5%；Cu＜1.0%；Mn＜0.1%；Ti＜0.05%，以及余量的Al和不可避免的雜質；鋁合金板帶材表面粗糙度＜0.5μm，抗拉強度145~185MPa，屈服強度＞110MPa，延伸率＞2%，電極電位＞?0.70V，所述鋁合金板帶材經陽極氧化處理后表面光澤度GU＞300，光亮度L＞70；其制備方法包括熔煉和半連續鑄造、均勻化熱處理、熱軋和冷軋。本發明通過調控鑄造工藝和熱處理工藝，克服高含量的Cr元素帶來的對板材力學性能和表面質量的不利影響。

技術領域

本發明屬于鋁合金材料領域，具體涉及一種陽極氧化用高Cr鋁合金板帶材及其制備方法。

背景技術

隨著鋁合金產業的飛速發展，鋁合金的應用領域越來越廣，尤其在3C電子產品、幕墻裝飾板和電氣設備等方面得到了普遍推廣。鋁合金材質產品不僅表面平整度好，經陽極氧化處理后表面色澤均勻，觸感光滑細膩，在3C產品領域獲得了廣泛應用，而且鋁合金相比鋼而言質量更輕，更易加工，作為建筑幕墻裝飾板不僅外觀平整色彩豐富，更重要的是在減輕建筑主體結構承擔載荷的同時更有利于建筑形體個性化設計，市場前景良好。

由于3C電子產品和建筑裝飾板需要軋制鋁合金板材具有良好的強度和耐腐蝕性，經過折彎或沖壓成形后鋁材仍能保持表面平整光滑，不能有裂紋、坑點等缺陷，因此當前陽極氧化用鋁合金板帶材的技術開發主要集中在保證產品表面質量的前提下，進一步提高其強度和耐腐蝕性能，要求成品板帶材抗拉強度≥145MPa，優選抗拉強度≥170MPa。

在鋁合金中添加Cr元素不僅能提高鋁合金基體的自腐蝕電位進而提高耐腐蝕性能，而且Cr能夠形成致密完整的氧化膜保護層，修復受損的氧化鋁保護膜，使其完整從而隔斷活性基體與腐蝕介質的通道，提高氧化膜對基體的保護效果。另外，Cr元素可與Fe、Mn、Si等元素形成金屬間化合物，細小彌散分布的金屬間化合物可顯著提高鋁合金板帶材的強度。但當Cr的添加量較高時（≥0.2wt.%），極易在鋁合金晶界處形成粗大的金屬間化合物，難熔且硬度高，經過后續軋制和熱處理難以破碎，不僅易在板帶材表面形成料紋等缺陷，而且對板帶材的強度有不利影響，成為制約該類產品推廣應用的關鍵因素。

發明內容

本發明的目的是提供一種陽極氧化用高Cr鋁合金板帶材及其制備方法，通過調控鑄造工藝和熱處理工藝，克服高含量的Cr元素帶來的對板材力學性能和表面質量的不利影響。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種陽極氧化用高Cr鋁合金板帶材，所述鋁合金板帶材的主要成分按質量百分比計為：Cr≥0.2%；Mg＞0.5%；Cu＜1.0%；Mn＜0.1%；Ti＜0.05%，以及余量的Al和不可避免的雜質；鋁合金板帶材表面粗糙度＜0.5μm，抗拉強度145~185MPa，屈服強度＞110MPa，延伸率＞2%，電極電位＞-0.70V，所述鋁合金板帶材經陽極氧化處理后表面光澤度GU＞300，光亮度L＞70。

所述鋁合金板帶材表面粗糙度＜0.3μm。

所述鋁合金板帶材表面粗糙度在0.25μm以下。

一種制備所述的陽極氧化用高Cr鋁合金板帶材的方法，包括熔煉和半連續鑄造、均勻化熱處理、熱軋和冷軋；其中熔煉溫度730~750℃，半連續鑄造溫度700~720℃，鑄錠穩定生產速度為45~55mm/min，單個結晶器冷卻水流量≥45m³/h；均勻化熱處理中，熱處理溫度480℃~630℃，保溫時間≥12h。

在進行熱軋時，開軋溫度460~490℃，終軋溫度≤360℃。

冷軋后的板材厚度為0.2~4.0mm，在冷軋到板材厚度為1~3mm時進行中間退火，中間退火的溫度≥320℃。