[其他]深冲加工用硬质铝合金带材加工工艺

说明书

本发明涉及一种改变铝合金的物理结构的热处理及热、冷加工的方法。

国际上自五十年代采用深冲加工制造铝质易拉罐封装啤酒，可乐型饮料和各种碳酸饮料以来，由于其许多的优点，已经在世界各国得到普遍应用，从而导致对制罐原材料的需求量不断增加。世界上罐用铝合金的产量逐年递增，已成为铝材料加工业中的主要产品之一。

由于加工工艺和使用上的特殊要求，以及与其它材质的饮料罐的成本竞争的需要，形成罐用铝材合金成份和加工工艺的特殊性和复杂性。目前国外采用的加工工艺是把AA3004或类似成份的Al-Mg-Mn系合金铸造成锭后，先进行高温长时间保持，以达到均匀化的目的。然后进行热轧，再对热轧板进行退火处理，最后以80%的总冷轧压下率冷轧至最终状态。如专利号为3851787和3930895的美国专利所描述的。这一工艺在国内显得缺乏经济性和实用性。如在进行均匀化处理时，采用较低的温度，一般需要很长时间，引起后续加工废品率和加工难度的增加。如果采用较高的温度，为了使整个铸锭充分均匀化，保温时间也不可过短，如此很容易引起晶界过烧，导致热轧时材料破裂，产生废品。又如冷轧阶段，随着轧制的进程，加工硬化度不断增加，当由于设备加工能力的限制，而必需采用单道次小压下率的加工方法，因此使工序繁复。这些都会增加生产成本，降低生产效率，使产品缺乏经济性和实用性。

本发明的目的在于采用新的热处理及热、冷加工方法来提供一种经济的易行的加工罐用铝合金的工艺。

本发明加工罐用铝合金的工艺包括：

1.制备含有：Mg0.5-2.0%、Mn0.4-3.0%、Fe不超过0.9%+Ti不超过0.1%，其余基本上是铝的溶化合金，以半连续铸造方式铸锭，铸锭厚度大于180mm;

2.将上述铸锭在入炉温度低于200℃的温度下装炉，以梯次加温方式进行均匀化处理，最高升温温度不超过620℃，总加热时间低于20小时;

3.以不低于510℃的初始温度热轧上述均匀化的铸锭，热轧终止温度不低于300℃，单道次压下率为10%至50%，热轧总压下率大于95%，热轧终止厚度为5.6至6.5mm;

4.将上述热轧带在350℃至480℃的温度下进行1至4小时的退火处理;

5.冷轧上述退火处理后的热轧带材，单道次压下率为10%至40%，总压下率大于60%，冷轧板厚为1.0-2.0mm;

6.将上述冷轧带在380℃至500℃的温度下梯次退火处理2至6小时;

7.对上述退火处理后的冷轧带材进行最终冷轧，单道次压下率为10%至40%，总压下率大于70%，最终轧制厚度为0.32mm至0.42mm;

8.对上述最终轧制品在110℃至220℃的温度下，进行40分钟至8小时的保温稳定化处理，即得所述的深冲加工用硬质铝合金带材。

本发明的工艺所体现的特点和效果在于：

1.在均匀化处理中，由于采用梯次加温方法，避免了因保持温度过高所产生的晶界过烧和表面氧化皮过厚，以及由次分别引起热轧坯碎裂和热轧带断带及边缘出现裂纹的现象。同时也避免了因均匀化温度过低所引起的均匀化不足，或因时间过长而引起能耗过高的问题。这一热处理制度所达到的良好均匀化效果，保证后续热轧工序的顺利实施;

2.采用单道次大压下率的热轧工艺，有利于保持热轧终止温度在较高的温度范围内，而不必采用常规的等温轧制工艺，或热轧后再温轧的分段轧制工艺，因此提高了加工效率;

3.以具有两次中间退火和最终稳定化热处理，以及采取单道次大压下率为特征的冷轧工艺，不仅降低加工难度和对轧制设备的要求，而且提高材料强度和生产效率。因此，本工艺尤其适合于国内现有生产条件生产这种罐用铝合金带材。

本发明的具体工艺流程如下：

铝锭、中间合金、其它金属→装炉→熔化→精炼→成份调整→铸锭→铸锭铣面→梯次加温处理→非等温热轧→热轧带退火→冷轧→冷轧带退火→最终冷轧→修边精整→稳定化热处理→成品。

按照上述工艺过程详细说明以下：

1.熔炼：

本发明所采用的Al-Mg-Mn系铝合金成分与AA3004类似，典型的AA3004合金的组成：Mg0.8-1.3%，Mn1.0-1.5%，Fe＜0.70%，Si＜0.30%，Cu＜0.25%，Zn＜0.25%，其它成份每种小于0.05%、总量小于0.15%。