一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法
阅读说明：本技术 一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法 (Manufacturing method for improving punching Luders belt on surface of 5-series aluminum alloy strip ) 是由 陈博宇 徐宏大 万旭 谭树栋 赵国奇 车德财 刘玉龙 刘世雷 于 2020-12-14 设计创作，主要内容包括：一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法,它涉及一种5系铝合金带材的制造方法。本发明的目的是要解决现有方法制备的铝合金带材产生吕德斯带导致力学性能低,不满足用户使用的问题。方法：一、称料；二、熔炼；三、铸造；四、加热；五、热轧；六、冷轧；七、退火；八、继续冷轧；九、继续退火。本发明制得的铝合金带材的抗拉强度为210MPa～230MPa,屈服强度为80MPa～90MPa,延伸率为18％～20％,符合用户要求。(A manufacturing method for improving a punched Luders strip on the surface of a 5-series aluminum alloy strip relates to a manufacturing method of a 5-series aluminum alloy strip. The invention aims to solve the problems that the aluminum alloy strip prepared by the existing method generates a Luders strip, so that the mechanical property is low and the use by a user is not satisfied. The method comprises the following steps: firstly, weighing materials; secondly, smelting; thirdly, casting; fourthly, heating; fifthly, hot rolling; sixthly, cold rolling; seventhly, annealing; eighthly, continuously cold rolling; and ninthly, continuously annealing. The tensile strength of the aluminum alloy strip prepared by the invention is 210 MPa-230 MPa, the yield strength is 80 MPa-90 MPa, and the elongation is 18% -20%, thus meeting the requirements of users.)
技术领域
本发明涉及一种5系铝合金带材的制造方法。
背景技术
5系铝合金主要添加元素为Mg元素，退火态的5系铝合金固溶于基体中的Mg元素容易在位错处钉轧，形成柯氏气团，在冲压变形初期，气团与位错的相互作用导致退火态5系铝合金在应力-应变曲线出现上下屈服点以及屈服平台，宏观上将出现吕德斯带。
发明内容
本发明的目的是要解决现有方法制备的铝合金带材产生吕德斯带导致力学性能低，不满足用户使用的问题，而提供一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法。
一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法，是按以下步骤完成的：
一、称料：
称取改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料；所述改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料按重量百分比由0.1％Cu、0.005％Ni、0.15％Zn、0.015％Ti、0.2％～0.3％Mn、2.8％～3.4％Mg、0.3％Si、0.3％Fe和余量的Al组成；
二、熔炼：
将步骤一称取的改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料进行熔炼，得到铝合金溶液；
三、将步骤二得到的铝合金溶液在铸造温度为680℃～720℃，熔铸速度为55mm/min～60mm/min、铸造冷却水压为0.003MPa～0.1MPa和冷却水温度为20℃～26℃的条件下制成铝合金铸锭；
四、将步骤三得到的铝合金铸锭放入加热炉中进行加热，得到加热后的铝合金铸锭；
五、将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为3.9mm～4.1mm，得到热轧中间坯料；
六、将热轧中间坯料降温至室温，再进行冷轧轧制至1mm～1.2mm，得到冷轧中间坯料；
七、将冷轧中间坯料放入温度为320℃～330℃的炉中退火1h～1.5h，得到退火后的冷轧中间坯料；
八、将退火后的冷轧中间坯料轧至厚度为0.7mm～0.9mm，得到厚度为0.7mm～0.9mm的带材；
九、将步骤八得到的厚度为0.7mm～0.9mm的带材放入温度为320℃～330℃的炉中退火1h～1.5h，出炉空冷，得到铝合金带材，即完成一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法。
本发明相对于现有技术的优点：
本发明采用5系Al-Mg合金，按重量百分比为0.1％Cu、0.005％Ni、0.15％Zn、0.015％Ti、0.2％～0.3％Mn、2.8％～3.4％Mg、0.3％Si、0.3％Fe和余量的Al作为熔炼原料进行铸造，通过热轧、冷轧、退火等工序制造成品，同时摸索不同冷变形程度以及退火温度对产品组织中晶粒尺寸的影响，为大规模生产提供了技术参数，控制难度相对较低，产品质量稳定，能够满足用户对产品的要求，本发明制得的铝合金带材的抗拉强度为210MPa～230MPa，屈服强度为80MPa～90MPa，延伸率为18％～20％，用户要求抗拉强度为190MPa～240MPa，屈服强度为≥80MPa，延伸率为≥14％，解决了现有方法制备的铝合金带材冲制吕德斯带问题。
附图说明
图1为实施例1制备的改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的偏光照片。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法是按以下步骤完成的：
一、称料：
称取改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料；所述改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料按重量百分比由0.1％Cu、0.005％Ni、0.15％Zn、0.015％Ti、0.2％～0.3％Mn、2.8％～3.4％Mg、0.3％Si、0.3％Fe和余量的Al组成；
二、熔炼：
将步骤一称取的改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料进行熔炼，得到铝合金溶液；
三、将步骤二得到的铝合金溶液在铸造温度为680℃～720℃，熔铸速度为55mm/min～60mm/min、铸造冷却水压为0.003MPa～0.1MPa和冷却水温度为20℃～26℃的条件下制成铝合金铸锭；
四、将步骤三得到的铝合金铸锭放入加热炉中进行加热，得到加热后的铝合金铸锭；
五、将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为3.9mm～4.1mm，得到热轧中间坯料；
六、将热轧中间坯料降温至室温，再进行冷轧轧制至1mm～1.2mm，得到冷轧中间坯料；
七、将冷轧中间坯料放入温度为320℃～330℃的炉中退火1h～1.5h，得到退火后的冷轧中间坯料；
八、将退火后的冷轧中间坯料轧至厚度为0.7mm～0.9mm，得到厚度为0.7mm～0.9mm的带材；
九、将步骤八得到的厚度为0.7mm～0.9mm的带材放入温度为320℃～330℃的炉中退火1h～1.5h，出炉空冷，得到铝合金带材，即完成一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法。
本实施方式相对于现有技术的优点：
本实施方式采用5系Al-Mg合金，按重量百分比为0.1％Cu、0.005％Ni、0.15％Zn、0.015％Ti、0.2％～0.3％Mn、2.8％～3.4％Mg、0.3％Si、0.3％Fe和余量的Al作为熔炼原料进行铸造，通过热轧、冷轧、退火等工序制造成品，同时摸索不同冷变形程度以及退火温度对产品组织中晶粒尺寸的影响，为大规模生产提供了技术参数，控制难度相对较低，产品质量稳定，能够满足用户对产品的要求，本实施方式制得的铝合金带材的抗拉强度为210MPa～230MPa，屈服强度为80MPa～90MPa，延伸率为18％～20％，用户要求抗拉强度为190MPa～240MPa，屈服强度为≥80MPa，延伸率为≥14％，解决了现有方法制备的铝合金带材冲制吕德斯带问题。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料按重量百分比由0.1％Cu、0.005％Ni、0.15％Zn、0.015％Ti、0.25％Mn、3.1％Mg、0.3％Si、0.3％Fe和余量的Al组成。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤二中将步骤一称取的改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料在660℃～680℃下熔炼，得到铝合金溶液。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤三中将步骤二得到的铝合金溶液在铸造温度为690℃，熔铸速度为55mm/min、铸造冷却水压为0.006MPa和冷却水温度为24℃的条件下制成铝合金铸锭。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤四中将步骤三得到的铝合金铸锭首先放入温度为530℃～560℃下加热5h～6h，然后放入450℃～470℃下加热28h～30h，得到加热后的铝合金铸锭。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤四中将步骤三得到的铝合金铸锭首先放入温度为560℃下加热5.5h，然后放入470℃下加热29h，得到加热后的铝合金铸锭。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤五中将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为4.0mm，得到热轧中间坯料。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤六中将热轧中间坯料降温至室温，再进行冷轧轧制至1.1mm，得到冷轧中间坯料。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤八中将退火后的冷轧中间坯料轧至厚度为0.8mm，得到厚度为0.8mm的带材。其它步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤九中将步骤八得到的厚度为0.7mm～0.9mm的带材放入温度为325℃的炉中退火1h，出炉空冷，得到铝合金带材，即完成一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法。其它步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法，是按以下步骤完成的：
一、称料：
称取改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料；所述改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料按重量百分比由0.1％Cu、0.005％Ni、0.15％Zn、0.015％Ti、0.25％Mn、3.1％Mg、0.3％Si、0.3％Fe和余量的Al组成；
二、熔炼：
将步骤一称取的改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的原料在670℃下熔炼，得到铝合金溶液；
三、将步骤二得到的铝合金溶液在铸造温度为690℃，熔铸速度为55mm/min、铸造冷却水压为0.006MPa和冷却水温度为24℃的条件下制成铝合金铸锭；
四、将步骤三得到的铝合金铸锭首先放入温度为560℃下加热5.5h，然后放入470℃下加热29h，得到加热后的铝合金铸锭；
五、将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为4.0mm，得到热轧中间坯料；
六、将热轧中间坯料降温至室温，再进行冷轧轧制至1.1mm，得到冷轧中间坯料；
七、将冷轧中间坯料放入温度为325℃的炉中退火1h，得到退火后的冷轧中间坯料；
八、将退火后的冷轧中间坯料轧至厚度为0.8mm，得到厚度为0.8mm的带材；
九、将步骤八得到的厚度为0.8mm的带材放入温度为325℃的炉中退火1h～1.5h，出炉空冷，得到铝合金带材，即完成一种改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的制造方法。
对实施例1制备的铝合金带材取样，进行力学性能对比(见表1)。
表1实施例一制得的铝合金带材力学性能检测结果
序号
屈服强度/MPa
抗拉强度/MPa
延伸率/％
1
87
224
18
2
87
224
20
3
86
225
20
平均值
86.6
224.3
19.3
由表1可见，实施例一符合要求抗拉强度为190～240MPa，屈服强度为≥80MPa，延伸率为≥14％，
图1为实施例1制备的改善5系铝合金带材表面冲制吕德斯带的偏光照片。
由图1可以看出，由实例1制备的铝合金带材晶粒较均匀，测量晶粒大小在140μm-160μm之间，晶粒较大，有效的防止了表面冲制吕德斯带的产生。
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