直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材（AA02合金彩鋁板）及其生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)流程包括：熔鑄、鋸切、銑面、加熱、熱連軋、冷連軋、成品退火、切邊矯平、涂層，其中，熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：Si≤0.2%、Fe≤0.40%、Cu：0.05～0.15%、Mn：0.40～0.60%、Mg：2.3～3.0%、Cr≤0.20%、Ti：0.01～0.04%、其它雜質(zhì)元素單個≤0.05%、其它雜質(zhì)元素合計≤0.15%，其余為Al。本發(fā)明方法所得鋁合金彩涂板帶材強度高、塑性好，生產(chǎn)流程短，成本低。
【專利說明】直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金制造領(lǐng)域，具體是涉及一種直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]廠房、公共設(shè)施等建筑使用的直立鎖邊屋面瓦用板帶材，不僅要求有優(yōu)良的耐腐蝕性能和抗風(fēng)壓能力，還要求有良好的塑性，Q235鋼材和3XXX鋁合金是目前直立鎖邊屋面瓦彩涂板帶材中應(yīng)用較為廣泛的材料。Q235鋼材具有較高的強度和塑性，但鋼材的耐腐蝕性較差，尤其是在大氣中含大量SO2、雨水酸性強的環(huán)境下，鋼質(zhì)屋面瓦在5-8年就需要報廢；3XXX合金有優(yōu)良的耐腐蝕性能，但該合金強度低，抗風(fēng)壓能力較差，折彎性能一般，軋瓦或直立鎖邊時容易開裂。
[0003]目前，直立鎖邊屋面瓦用3XXX鋁合金彩涂板帶材的工藝流程為:熔煉一鑄軋一均勻化退火一冷軋一中間退火一冷軋一清洗一成品退火一矯平切邊一涂層。傳統(tǒng)鑄軋機生產(chǎn)的3XXX系合金鑄軋直立鎖邊屋面板，不論是否含Mg，受材質(zhì)和工藝限制，其材料屈服強度一般低于160MPa，如改變材料狀態(tài)來提高屈服強度，則折彎性能變差，軋瓦或鎖邊過程中易開裂。
[0004]此外，還可用鑄造、熱軋代替鑄軋，工藝流程為:熔煉一鑄造一加熱一熱軋一冷軋—中間退火一冷軋一清洗一成品退火一矯平切邊一涂層。該方法生產(chǎn)流程復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，而且受材料特性限制，其屈服強度一般低于170MPa，在同樣使用條件下需增加厚度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材(AA02合金彩鋁板)及其生產(chǎn)方法，本發(fā)明方法生產(chǎn)的鋁合金彩涂板帶材具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、較高的力學(xué)性能和良好的加工成形性能。
[0006]實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下:
[0007]—種直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材(AA02合金彩鋁板)的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)流程包括:熔鑄、鋸切、銑面、加熱、熱連軋、冷連軋、成品退火、切邊矯平、涂層，
[0008]其中，熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:Si ( 0.2%、Fe ( 0.40%、Cu:
0.05 ~0.15%、Mn:0.40 ~0.60%、Mg:2.3 ~3.0%、Cr ( 0.20%、Ti:0.01 ~0.04%、其它雜質(zhì)元素單個< 0.05%、其它雜質(zhì)元素合計< 0.15%，其余為Al ；
[0009]所述熔鑄步驟中的工藝參數(shù)為:熔煉溫度為720_750°C，精煉溫度為730_750°C，鑄造溫度為670-700°C，鑄造速度為55-65mm/min ；
[0010]所述加熱步驟中:所述鑄錠加熱溫度為530-560°C，保溫3-6小時后，轉(zhuǎn)480-520°C保溫1-3小時出爐。
[0011]在其中一些實施例中，所述熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:Si ( 0.2%、Fe ( 0.40%,Cu:0.08 ~0.13%,Mn:0.45 ~0.55%、Mg:2.4 ~2.6%,Cr ( 0.20%,Ti:0.01 ~0.04%、其它雜質(zhì)元素單個< 0.05%、其它雜質(zhì)元素合計< 0.15%，其余為Al。
[0012]在其中一些實施例中，在所述加熱步驟中:所述鑄錠加熱溫度為540_560°C，保溫4-6小時后，轉(zhuǎn)490-51 (TC保溫1-2小時出爐。
[0013]在其中一些實施例中，在所述熱連軋步驟中:在470-510°C溫度進行熱粗軋開坯后，經(jīng)過25道次軋制，將所述鑄錠粗軋至厚度30-60mm的中間坯，所述中間坯溫度為400-460。。。
[0014]在其中一些實施例中，在所述熱連軋步驟中，所述中間坯經(jīng)過五機架熱精軋的連續(xù)軋制，終軋溫度330-350°C。熱軋卷厚度根據(jù)成品厚度預(yù)留60%-75%的加工量。
[0015]在其中一些實施例中，在所述冷連軋步驟中:經(jīng)過冷連軋一次直接軋到成品厚度，總加工率60%-75%。
[0016]在其中一些實施例中，所述成品退火步驟中溫度為240_260°C，保溫時間2_3小時。
[0017]本發(fā)明還提供一種上述生產(chǎn)方法制備的直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材。
[0018]本發(fā)明方法所生產(chǎn)的直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材，有著獨特的合金成分、優(yōu)良的耐腐蝕性能、較高的合金強度、良好的折彎性能，其屈服強度> 190MPa，lT折彎不開裂。與現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的直立鎖連屋面瓦用鋁合金板帶材相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0019](I)本發(fā)明對Mg、Mn、Cu這三種合金元素含量進行了優(yōu)化設(shè)計，現(xiàn)有的3XXX系屋面板用鋁合金材料如3`003、3004、3104等，主要合金元素為Mn (—般不超過1.5%)，部分合金含微量Mg (—般不超過1.2%)，單獨加入Mn其強度較低，而加入Mn、Mg雖可獲得較高強度，但塑性較差。本發(fā)明的發(fā)明人通過大量的實驗和經(jīng)驗的積累，確定本發(fā)明主要合金元素為Mg，同時少量加入Mn、Cu，Mg能顯著提高鋁的強度但又不會使塑性過分降低；錳可提高鋁的強度、使鎂相沉淀均勻，但含量過高則會使塑性顯著降低；少量銅可使材料由點腐蝕變成全面的均勻腐蝕，從而提高耐蝕性。此外，本發(fā)明人還通過大量的實驗和經(jīng)驗的積累確定在熱軋前對鑄錠進行530-560°C保溫3-6小時的均勻化退火，以消除微觀成分偏析。通過多組元強化和均勻化退火相結(jié)合，在提高材料強度的同時保持良好的塑性，以保證成形性能符合生產(chǎn)直立鎖邊屋面瓦的要求，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的強度與塑性不能兼顧的問題。
[0020](2)本發(fā)明采用熱粗軋+熱精軋的熱連軋生產(chǎn)方式，終軋溫度控制范圍穩(wěn)定在330-350°C，熱軋坯料實現(xiàn)自退火，性能穩(wěn)定。
[0021](3)本發(fā)明采用五機架冷連軋一次軋至成品厚度，冷軋總加工率控制在60-75%之間，生產(chǎn)流程短、效率高，在一致的成品退火溫度下性能穩(wěn)定。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明，但下列實施例不能用以限定本發(fā)明的保護范圍。
[0023]實施例1
[0024]本實施例所述直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材(AA02合金彩鋁板)的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)流程包括:熔鑄一鋸切一銑面一加熱一熱連軋一冷連軋一成品退火一切邊矯平一涂層。
[0025]具體工藝參數(shù)如下:
[0026](I)熔鑄:熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為(其它雜質(zhì)元素單個< 0.05%，例如Zn，其它雜質(zhì)元素合計< 0.15%):
【權(quán)利要求】
1.一種直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材的生產(chǎn)方法，其特征在于，其生產(chǎn)流程包括:熔鑄、鋸切、銑面、加熱、熱連軋、冷連軋、成品退火、切邊矯平、涂層， 其中，熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=Si≤0.2%、Fe ≤0.40%、Cu:0.05~0.15%、Mn:0.40 ~0.60%、Mg:2.3 ~3.0%、Cr ≤ 0.20%、Ti:0.01 ~0.04%、其它雜質(zhì)元素單個≤ 0.05%、其它雜質(zhì)元素合計≤ 0.15%，其余為Al ； 所述熔鑄步驟中的工藝參數(shù)為:熔煉溫度為720-750°C，精煉溫度為730-750°C，鑄造溫度為670-700°C，鑄造速度為55-65mm/min ； 所述加熱步驟中:所述鑄錠加熱溫度為530-560°C，保溫3-6小時后，轉(zhuǎn)480_520°C保溫1-3小時出爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述熔鑄后鑄錠的化學(xué)成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:Si ≤0.2%、Fe≤ 0.40%、Cu:0.08 ~0.13%、Mn:0.45 ~0.55%、Mg:2.4 ~2.6%, Cr ≤0.20%、Ti:0.01 ~0.04%、其它雜質(zhì)元素單個≤ 0.05%、其它雜質(zhì)元素合計≤ 0.15%，其余為Al。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材的生產(chǎn)方法，其特征在于，在所述加熱步驟中:所述鑄錠加熱溫度為540-560°C，保溫4-6小時后，轉(zhuǎn)490-51 (TC保溫1-2小時出爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材的生產(chǎn)方法，其特征在于，在所述熱連軋步驟中:在470-5KTC溫度進行熱粗軋開坯后，經(jīng)過25道次軋制，將所述鑄錠粗軋至厚度30-60_的中間坯，所述中間坯溫度為400-460°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材的生產(chǎn)方法，其特征在于，在所述熱連軋步驟中，所述中間坯經(jīng)過五機架熱精軋的連續(xù)軋制，終軋溫度330-350 O。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材的生產(chǎn)方法，其特征在于，在所述冷連軋步驟中:經(jīng)過冷連軋一次直接軋到成品厚度，總加工率60%-75%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述成品退火步驟中溫度為240-260°C，保溫時間2-3小時。
8.—種如權(quán)利要求1-7任一項所述的生產(chǎn)方法制備的直立鎖邊屋面瓦用高強度鋁合金彩涂板帶材。
【文檔編號】C22C21/08GK103757505SQ201410028543
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】司開田, 黃文輝, 李群, 王英武, 黎亮, 李鳳嬌, 張開健 申請人:亞洲鋁業(yè)（中國）有限公司