[发明专利]一种制备高成形性能铝合金板材的换向龙形轧制成形方法

说明书

本发明公开了一种制备高成形性能铝合金板材的换向蛇形轧制成形方法，包括以下步骤：1）利用上下轧辊错位的轧机，对铝合金板材进行多道次龙形热轧处理，引入剪切变形γ_zy，引入剪切织构;在蛇形轧制过程中，一次或多次改变板材送进方向，在板材的横向引入剪切变形γ_zx；2）冷轧前退火处理；3）对板材进行换向龙形冷轧处理。本发明操作方便、成本低，可以实现引入剪切变形来调控板材组织，提升板材成形性能；可以通过二维剪切应变的叠加实现铝合金织构的三维空间调控织构，能够制备晶粒等轴、组织均匀的高成形性能板材，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明属于铝合金加工技术领域，具体涉及一种制备高成形性能铝合金板材的换向龙形轧制成形方法。

背景技术

铝合金具有密度小，比强度高，耐蚀性能好、易回收等优点，成为汽车轻量化的首选材料。但由于铝合金室温成形性能差，易发生开裂现象，制约了铝合金在汽车工业中的广泛应用。铝合金塑性变形时启动的是{111}<110>滑移系，常规轧制形成的织构成份以｛110｝<112>、｛112｝<111>、｛123｝<623>、｛001｝<100>为主，板材的成形性能较差。为了减小汽车铝合金板材的平面各向异性、提高其成形性能，有必要改变变形模式，通过优化和控制微观组织提高铝合金板材成形性能。前期研究表明通过等径角挤压、连续约束板带剪切、非对称轧制等在变形过程中引入强剪切变形后，引入剪切织构，有利于提高铝合金成形性能。公开号CN104646416A提出了一种等径角轧制工艺，引入剪切变形提升板材成形性能；公开号CN106521334A提出了一种钢板的异步轧制方法；公开号CN106984667A公开了一种剪切挤压轧制复合成形方法来提升板材成形性能。龙形轧制是新发展的一种同时具有错位量和异速比的非对称轧制技术，能够通过剪切变形使板材比常规轧制更深入到板材心部，改善厚板厚度方向的组织均匀性。

发明内容

本发明提供一种制备高成形性能铝合金板材的换向龙形轧制成形方法，能够在铝合金板材中引入剪切织构，提高板材成形性能；通过轧向和横向引入剪切变形，可更好地平衡调控织构；它能够使得铝合金板材变形更加均匀，晶粒也更为等轴，减小板材各向异性，从而提升铝合金板材成形性能。

本发明采用的技术方案是：一种制备高成形性能铝合金板材的换向龙形轧制成形方法，包括以下步骤：

1）利用上下轧辊错位的轧机，对铝合金板材进行多道次龙形热轧处理，引入剪切变形γ_zy，引入剪切织构；在蛇形轧制过程中，一次或多次改变板材送进方向，在板材的横向引入剪切变形γ_zx；

2）冷轧前退火处理；

3）对板材进行换向龙形冷轧处理。

上述的制备高成形性能铝合金板材的换向龙形轧制成形方法，步骤1）中，在龙形热轧过程中，通过剪切应变引入剪切织构；轧制过程中一次或多次改变铝合金板材送进方向，通过二维剪切应变（γ_zy和γ_zx）的叠加实现铝合金织构的三维空间调控织构；同时形成等轴晶，板材晶粒组织更加均匀，减小板材各向异性，提升板材成形性能。

上述的制备高成形性能铝合金板材的换向龙形轧制成形方法，步骤2）中，对铝合金板材进行冷轧前退火处理时，温度高于铝合金的再结晶温度，保温0.5~2小时，随炉冷却至200℃~300℃，然后空冷至室温。

上述的制备高成形性能铝合金板材的换向龙形轧制成形方法，步骤3）中，对铝合金板材进行换向龙形冷轧时，一次或多次改变铝合金板材送进方向。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：