一種高冷鐓成形性7xxx鋁合金卷棒材的生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于本發(fā)明屬于金屬塑性加工技術(shù)領(lǐng)域,涉及到一種高冷鐓成形性7xxx鋁合金卷棒材的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)
[0002] 隨著汽車特別是新能源汽車及航空航天、高鐵等輕量化及連接技術(shù)的快速發(fā)展,
7xxx系A(chǔ)l?Zn?Mg?Cu合金是一種可熱處理強(qiáng)化鋁合金,具有高比強(qiáng)度、高比剛度、良好加工性能、較高斷裂韌性和鉚接性能等優(yōu)異性能,被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、軌道交通等先進(jìn)裝備領(lǐng)域制造冷鐓零部件和緊固件。與此同時(shí),冷鐓行業(yè)正在朝著高速、智能、自動(dòng)化方向發(fā)展,急需卷重大、性能均勻一致和優(yōu)良成形性能的鋁合金卷棒材。7xxx鋁合金雖然具有高強(qiáng)度和良好的機(jī)械性能,但冷加工成形性能較低,具體來說,其用于冷鐓工藝時(shí)仍存在塑性相對(duì)較低,有較強(qiáng)的加工硬化傾向的問題,使其不容易在常溫下通過冷加工變形來成形而不產(chǎn)生裂紋或其他缺陷,并且易隨著冷變形量的增加,材料硬度迅速上升,使冷變形變得困難,可能影響最終產(chǎn)品的尺寸精度和表面質(zhì)量。
[0003] 目前,鋁合金棒料的生產(chǎn)方法主要是半連續(xù)鑄錠?擠壓法和半連續(xù)鑄棒?熱連軋法。半連續(xù)鑄錠?擠壓法的生產(chǎn)工序主要包括:半連續(xù)鑄造→鑄錠均勻化→鑄錠加熱→熱擠壓→鋁合金棒材。由于擠壓錠坯的長度限制,通常為定尺長度擠壓棒材,在下游應(yīng)用過程中不得不經(jīng)常停機(jī)換料,無法滿足現(xiàn)代冷鐓行業(yè)高速、智能、自動(dòng)化方向發(fā)展需要。
[0004] 為了增加鋁合金棒料長度以提高生產(chǎn)效率,近年來國內(nèi)開發(fā)了半連續(xù)鑄棒?熱連軋法,其生產(chǎn)工序主要包括:半連續(xù)鑄造→長鑄棒均勻化→長鑄棒加熱→長鑄棒熱連軋→成卷→熱連精軋→鋁合金卷棒材。與半連續(xù)鑄錠?擠壓法的定尺長度相比,半連續(xù)鑄棒?熱連軋法可生產(chǎn)較大卷重的棒材(約250Kg)。然而,對(duì)于較大直徑棒材來說,除了要解決棒材的長度問題,更為重要的是目前的生產(chǎn)工藝在生產(chǎn)大直徑棒材時(shí),很易出現(xiàn)由于棒材中心變形量較小而出現(xiàn)粗晶和微裂紋的現(xiàn)象,這將直接影響其冷鐓成形性。
[0005] 鑒于上述大卷重高性能鋁合金卷棒材生產(chǎn)工藝所存在的不足,以及7xxx鋁合金較低的冷加工成形性能,冷鐓行業(yè)亟需開發(fā)一種可生產(chǎn)
[0006] 大卷重(單卷大于200Kg)且冷鐓成形性優(yōu)良的7xxx鋁合金棒材的生產(chǎn)工藝。
發(fā)明內(nèi)容
[0007] (一)要解決的技術(shù)問題
[0008] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)、不足,本發(fā)明提供一種高冷鐓成形性7xxx鋁合金卷棒材的生產(chǎn)工藝,可生產(chǎn)出性能均勻一致且冷鐓成形性能優(yōu)良的7xxx鋁合金卷棒材,尤其適合大卷重(>200Kg)鋁合金卷棒材的生產(chǎn),解決了現(xiàn)有技術(shù)難以生產(chǎn)大卷重且具有高冷鐓成形性能的7xxx鋁合金卷棒材而無法滿足冷鐓行業(yè)高速、智能和自動(dòng)化加工需求的技術(shù)問題。
[0009] (二)技術(shù)方案
[0010] 本發(fā)明提供一種高冷鐓成形性7xxx鋁合金卷棒材的生產(chǎn)工藝,包括:將鋁合金熔體經(jīng)快冷連續(xù)鑄造成鋁合金棒料,經(jīng)均勻化處理后對(duì)鋁合金棒料進(jìn)行剝皮處理去掉氧化層,經(jīng)連續(xù)擠壓成鋁合金卷棒材,對(duì)鋁合金卷棒材進(jìn)行拉拔,拉拔結(jié)束后,采用雙級(jí)低溫退火處理,由此制得高冷鐓成形性7xxx鋁合金卷棒材;
[0011] 其中,所述拉拔變形量≥20%;
[0012] 其中,所述雙級(jí)低溫退火處理?xiàng)l件為:先在200?260℃保溫2?4h,再升溫至320?360℃保溫2?6h,待保溫結(jié)束,以≤30℃/h的冷卻速率爐冷卻至240?280℃(優(yōu)選為260℃),出爐空冷。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例,鋁合金熔體經(jīng)快冷連續(xù)鑄造成直徑22?25mm的棒料,鑄造速度500?700mm/min,優(yōu)選為550?600mm/min。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例,所述快冷連續(xù)鑄造為水平連續(xù)鑄造或上引連續(xù)鑄造,快冷連續(xù)鑄造的冷卻速度>200℃/S;連續(xù)鑄造溫度控制在680?690℃。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例,均勻化處理?xiàng)l件為:460?480℃保溫8?16h,以≤30℃/h的冷卻速率爐冷卻至240?280℃(優(yōu)選為260℃),出爐空冷。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例,所述剝皮處理時(shí),剝皮量為2?5mm。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例,連續(xù)擠壓過程中,擠壓模腔出口溫度為420?460℃,擠出輪轉(zhuǎn)速為2?6rpm。特別地,若形成直徑16mm以上的鋁合金棒材時(shí),采用擴(kuò)展連續(xù)擠壓方式;形成直徑小于16mm的鋁合金棒材時(shí)采用常規(guī)連續(xù)擠壓方式。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例,采用盤拉機(jī)進(jìn)行拉拔,例如為盤拉機(jī)為1800盤拉機(jī)或
1200盤拉機(jī)。
[0019] 第二方面,本發(fā)明提供一種高冷鐓成形性7xxx鋁合金卷棒材,其采用上述任一實(shí)施例的生產(chǎn)工藝制備得到。