(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 108060331 A(43)申请公布日 2018.05.22
(21)申请号 201711343271.7(22)申请日 2017.12.15
(71)申请人 中铝瑞闽股份有限公司
地址 350015 福建省福州市马尾区罗星塔
路8号(72)发明人 吴建新 乔建博 徐始祥 冉继龙
郑智滨 (74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限
公司 35100
代理人 蔡学俊(51)Int.Cl.
C22C 21/00(2006.01)C22C 1/02(2006.01)C22F 1/04(2006.01)
(54)发明名称
一种3003H14铝合金板材及其生产方法(57)摘要
本发明提供一种3003H14铝合金板材及其生产方法，其成分按质量百分数计为：Si≤0.20%，Fe:0.40~0.50%，Cu≤0.15%，Mn:1.05~1.20%，Mg≤0.05%，Cr≤0.05%，Zn≤0.10%，Ti:0.01~0.05%，其他杂质单个≤0.05%，所有杂质合计≤0.15%，余量为Al。生产工艺流程包括：熔铸-锯切-铣面-铸锭加热-热轧-冷轧-清洗拉矫-横剪。该生产方法能保证产品的性能，且能缩短生产流程，通过热轧加1道次冷轧控制力学性能，生产出厚度为2.0~4.0mm的状态为3003H14铝合金板材产品，节省成本。
权利要求书1页 说明书4页
CN 108060331 ACN 108060331 A
权 利 要 求 书
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1.一种3003H14铝合金板材，其特征在于：其成分按质量百分数计为：Si≤0.20%，Fe:0.40~0.50%，Cu≤0.15%，Mn:1.05~1.20%，Mg≤0.05%，Cr≤0.05%，Zn≤0.10%，Ti:0.01~0.05%，其他杂质单个≤0.05%，所有杂质合计≤0.15%，余量为Al。
2.一种如权利要求1所述的3003H14铝合金板材的生产方法，其特征在于：以铝锭为原料，经熔铸后得到铸锭，将所得铸锭再经锯切、铣面、铸锭加热、热轧、冷轧、清洗拉矫和横剪，制得厚度为2.0~4.0mm且状态为3003H14铝合金板材。
3.根据权利要求2所述的3003H14铝合金板材的生产方法，其特征在于：所述熔铸的工艺参数为：熔炼温度730~750℃，精炼温度725~735℃，铸造温度685~695℃。
4.根据权利要求2所述的3003H14铝合金板材的生产方法，其特征在于：所述热轧中：使用四辊可逆热粗轧及三机架热精轧，热粗轧开轧温度为480~510℃，粗轧总轧制道次控制在21或23个，轧制速度为100~150m/min，热粗轧终轧温度为410~500℃；热精轧开轧温度390~470℃，热精轧卷取速度250~300m/min，热精轧终轧温度为320~340℃。
5.根据权利要求2所述的3003H14铝合金板材的生产方法，其特征在于：所述的铸锭加热中，铸锭加热温度为510±10℃，保温时间为3~5h。
6.根据权利要求2所述的3003H14铝合金板材的生产方法，其特征在于：所述冷轧为经过1道次冷轧至成品厚度，总加工率为20~30%。
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说 明 书
一种3003H14铝合金板材及其生产方法
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技术领域
[0001]本发明属于铝合金制造技术领域，具体涉及一种3003H14铝合金板材及其生产方法。
背景技术
[0002]3003铝合金是AlMn系合金中应用较为广泛的一种防锈铝，其板带材系列产品强
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度适中，具有良好的抗蚀性，焊接性，易加工成形。不同热处理状态的3003铝合金板带材广泛应用于导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件，建材内外装材、车辆内装材等方面，其中H14状态板材是其中用量和使用范围最大的一种，市场前景广阔。[0003]目前3003H14铝合金板材的工艺流程为：熔铸—锯切—铸锭加热—热轧—冷轧—中间退火—成品冷轧—横剪—包装，该流程工艺冗长，加工成本高，表面质量无法满足高档产品需求。为确保中间退火和成品性能，热轧后的厚度要为冷轧保留足够的加工空间，热轧厚度较大，效率低；采用中间退火时，退火炉温度控制不良，容易造成粗晶等缺陷；冷轧后带材表面残留的轧制油在中间退火时容易产生黄褐色退火油斑等缺陷，表面质量无法满足高档产品的要求。
发明内容
[0004]本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种3003H14铝合金板材的生产方法。该生产方法能保证产品的性能、缩短生产流程、提高效率降低成本，板形与表面质量均能满足高档产品要求。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种3003H14铝合金板材，其成分按质量百分数计为：Si≤0.20%，Fe:0.40~0.50%，Cu≤0.15%，Mn:1.05~1.20%，Mg ≤0.05%，Cr≤0.05%，Zn≤0.10%，Ti 0.01~0.05%，其他杂质单个≤0.05%，所有杂质合计≤0.15%，余量为Al。[0006]一种3003H14铝合金板材的生产方法，以铝锭为原料，经熔铸后得到铸锭，将所得铸锭再经锯切、铣面、铸锭加热、热轧、冷轧、清洗拉矫和横剪，制得厚度为2.0~4.0mm且状态为3003H14的铝合金板材；
所述热轧中：使用四辊可逆热粗轧及三机架热精轧，热粗轧开轧温度为480~510℃，粗轧总轧制道次控制在21或23个，轧制速度为100~150m/min，热粗轧终轧温度为410~500℃；热精轧开轧温度390~470℃，热精轧卷取速度250~300m/min，热精轧终轧温度为320~340℃。[0007]所述熔铸的工艺参数为：熔炼温度730~750℃，精炼温度725~735℃，铸造温度685~695℃。
[0008]所述的铸锭加热中，铸锭加热温度为510±10℃，保温时间为3~6h。[0009]所述冷轧为经过1道次冷轧至成品厚度，总加工率为20~30%。[0010]本发明的有益效果在于：
利用本发明的生产方法所制得的3003H14铝合金板材性能稳定，能省去多道次冷轧和
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说 明 书
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退火工序，明显缩短生产流程。该方法充分利用了热连轧设备的特点，将铸锭加热、粗轧及精轧过程中的温度控制和轧制速度等因素有机地结合，并通过一道次冷轧，改善表面质量和板形，生产出满足标准和市场质量要求的产品。[0011]和常规工艺相比，可减少4道次以上（冷轧2个道次以上、中间退火和成品退火等工序），明显缩短了生产流程，节省了生产时间，大幅降低了生产成本，提高生产效率。[0012]和常规工艺相比，本方法没有冷轧后的中间退火工序，避免了铝带材冷轧后表面残留的轧制油退火时易产生黄褐色退火油斑等缺陷。[0013]和常规工艺相比，本方法在成品冷轧后对铝卷进清洗矫直，清除了成品表面铝粉，改善铝卷头尾板形，有利提高成品板材的表面及板形质量，减少横剪工序工艺废料。具体实施方式
[0014]以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。[0015]Mn：作为该材料的主要成分，起到固溶强化作用，与Fe、Si等形成细小Al-Fe-Mn、Al-Fe-Mn-Si相，具有细化晶粒的作用。Mn含量过低，效果不佳，Mn含量过高，会形成粗大、硬脆的Al6Mn化合物，损害合金性能。[0016]Fe：作为该材料的主要成分，一是起到强化作用，二是与Al、Mn形成高密度尺寸细小的Al-Fe、Al-Fe-Mn，提高该合金焊接性能。[0017]Cu、Si：适当的Cu和Si含量可以起到一定的固溶强化作用。但Si含量过大，容易形成粗大的金属间化合物，不利后续的成形；Cu含量过大,会降低该合金的耐腐蚀性能。[0018]Zn：该元素作为杂质元素应被严格限制，可以减小应力腐蚀开裂倾向。[0019]采用半连续铸造法制得铝铸锭，经锯切铣面、加热、热轧、冷轧、清洗拉矫和横剪，制得厚度为2.0~4.0mm且状态为3003H14的铝合金板材；
铸锭加热热处理：在热轧前，对扁锭进行510±10℃，保温时间为3~6个h的加热处理，可减少铸锭内部偏析，溶解内部组织非平衡相，改善热轧变形工艺性能，获取良好的热轧带材组织及性能。温度过高容易过烧，保温时间过长则浪费能源不经济。[0020]热轧：
热轧终轧温度控制在320℃-340℃，并根据冷轧总压下率进行调整，最终实现细小均匀的晶粒和物相。[0021]冷轧：
冷轧加工率20~30%，既可以保证足够的加工硬化，又可以降低热轧铝卷表面粗糙度。[0022]清洗拉矫：
通过清洗可以去除铝卷表面铝粉及油污等异物。铝卷通过拉弯矫直可以消除板形缺陷，提高平直度，便于铝卷后续加工。[0023]实施例1
一种3003H14铝合金板材的化学成分：按质量百分数计，Si:0.063%、Fe 0.455%、Cu:0.079%、Mn:1.097%、Mg:0.008%、Cr:0.045%、Zn:0.006%、Ti:0.017%，其他杂质单个≤0.01%，所有杂质合计≤0.15%，余量为Al；
一种3003H14铝合金板材的生产方法，以铝锭为原料，经熔铸、锯切、铣面、铸锭加热、热
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轧（热粗轧、热精轧）、冷轧、清洗拉矫和横剪，具体步骤如下：
1）熔铸：以铝锭为原料，经熔铸后得到铸锭，熔炼温度730℃，精炼温度725℃，铸造温度685℃；
2）将步骤1）所得铸锭经锯切、铣面后，进行加热，铸锭加热温度510℃，保温时间4h；3）热轧：使用四辊可逆热粗轧及三机架热精轧，热粗轧开轧温度500℃，轧制总道次23个，轧制速度110m/min，热粗轧终轧温度450℃，粗轧终了厚度32mm；热精轧开轧温度410℃，热精轧卷取速度270m/min，热精轧终轧温度329℃，热轧卷厚度为3.0mm；
4）冷轧采用一道次轧制到成品厚度2.23mm，加工率约25.6%；5）成品厚度冷轧卷材经清洗拉矫后，在横剪机列开平切板；经该方法制得的3003H14铝合金板材的抗拉强度为149MPa，屈服强度为133MPa，伸长率为11.5%，板材不平度1mm，板材表面铝粉灰度值2级。[0024]表1 3003H14铝合金板材国内外标准要求值
可以看出，与表1参数对比，通过本发明工艺生产出的3003H14铝合金板材的力学性能完全满足标准要求。[0025]实施例2
一种3003H14铝合金板材的化学成分：按质量百分数计，Si 0.080%、Fe:0.441%、Cu:0.074%、Mn:1.148%、Mg:0.038%、Cr:0.003%、Zn:0.009%、Ti:0.016%，其他杂质单个≤0.01%，所有杂质合计≤0.15%，余量为Al；
一种3003H14铝合金板材的生产方法，以铝锭为原料，经熔铸、锯切、铣面、铸锭加热、热轧（热粗轧、热精轧）、冷轧、清洗拉矫和横剪，具体步骤如下：
1）熔铸：以铝锭为原料，经熔铸后得到铸锭，熔炼温度735℃，精炼温度725℃，铸造温度689℃；
2）将步骤1）所得铸锭经锯切、铣面后，进行加热，铸锭加热温度505℃，保温时间5h；3）热轧：使用四辊可逆热粗轧及三机架热精轧，热粗轧开轧温度500℃，轧制总道次23个，轧制速度110m/min，热粗轧终轧温度460℃，粗轧终了厚度34mm；热精轧开轧温度440℃，热精轧卷取速度260m/min，热精轧终轧温度340℃，热轧卷厚度为4.1mm；
4）冷轧采用一道次轧制到成品厚度3.1mm，加工率约24.4%；5）成品厚度冷轧卷材经清洗拉矫后，在横剪机列开平切板；经该方法制得的3003H14铝合金板材的抗拉强度为159MPa，屈服强度为144MPa，伸长率为10.1%，板材不平度1mm，板材表面铝粉灰度值2级。
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与表1参数对比，通过本发明工艺生产出的3003H14铝合金板材的力学性能完全满
足标准要求。[0027]实施例3
一种3003H14铝合金板材的化学成分，按质量百分数计，Si:0.121%、Fe:0.493%、Cu:0.089%、Mn:1.090%、Mg:0.009%、Cr:0.031%、Zn:0.007%、Ti:0.015%，其他杂质单个≤0.01%，所有杂质合计≤0.15%，余量为Al；
一种3003H14铝合金板材的生产方法，以铝锭为原料，经熔铸、锯切、铣面、铸锭加热、热轧（热粗轧、热精轧）、冷轧、清洗拉矫和横剪，具体步骤如下：
1）熔铸：以铝锭为原料，经熔铸后得到铸锭，熔炼温度740℃，精炼温度735℃，铸造温度695℃；
2）将步骤1）所得铸锭经锯切、铣面后，进行加热，铸锭加热温度510℃，保温时间6h；3）热轧：使用四辊可逆热粗轧及三机架热精轧，热粗轧开轧温度500℃，轧制总道次23个，轧制速度110m/min，热粗轧终轧温度460℃，粗轧终了厚度32mm；热精轧开轧温度420℃，热精轧卷取速度280m/min，热精轧终轧温度335℃，热轧卷厚度为3.0mm；
4）冷轧采用一道次轧制到成品厚度2.2mm，加工率约26.7%；5）成品厚度冷轧卷材经清洗拉矫后，在横剪机列开平切板；经该方法制得的3003H14铝合金板材的抗拉强度为171MPa，屈服强度为160MPa，伸长率为11%，板材不平度1mm，板材表面铝粉灰度值2级。[0028]与表1参数对比，通过本发明工艺生产出的3003H14铝合金板材的力学性能完全满足标准要求。
[0029]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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