[发明专利]一种铝合金板材的热处理及机械加工方法

摘要

本发明公开了一种铝合金板材的热处理和机械加工方法，所述的铝合金板材其成分的重量百分比为：Zn6.5～7.3%、Mg1.2～1.8%、Si≤0.05%、Fe≤0.08%、Cu≤0.05%，其他单个元素含量≤0.04%，余量为Al。所述的方法包括配料、熔炼、精炼、半连续铸造、均匀化热处理、机械加工、铸锭轧制前预热处理、热轧、卷材横切成板材、固溶和淬火热处理、拉伸矫直、时效热处理、锯切加工。该铝合金板材具有该铝合金板材表面光泽性好、缺陷少、氧化膜强度高，不会出现表面颜色偏黄，同时保留了铝合金强度高的优点，特别适合用于制造电子产品的结构件或外壳装饰性产品。

主权项

一种铝合金板材的热处理和机械加工方法，包括下述几个步骤：第一步：配料，将计算好的铝锭、Zn中间合金、Cu中间合金投入熔炼炉中，Mg以纯金属形式加入，待铝锭完全熔化后在投入镁锭，其中成分的重量百分比为：Zn5.6～6.4%、Mg1.9～2.4%、Si0.06～0.12%、Fe0.09～0.15%、Cu0.06～0.09%，其他单个元素含量≤0.04%，余量为Al重量百分比；第二步：熔炼，投入镁锭后，进行充分电磁搅拌、扒渣，在炉前取样分析进行成分调整，熔炼保温温度为690～720℃，熔炼时间小于8h；第三步：精炼，a.将熔体转入保温炉中通入氯气+氩气混合气体进行精炼，氯气占氩气和氯气混合气体总量的8～20%，精炼温度为710～740℃，精炼时间小于2h；b.静置<3h；c.在线除气、除渣：在除气装置中通入氯气+氩气混合气体进行除气，氯气占氩气和氯气混合气体总量的13～25%，过滤装置使用30ppi或40ppi过滤板进行过滤除渣；第四步：半连续铸造，采用直接水冷半连续铸造的铝合金圆锭，铸造温度为680～715℃，冷却水流量为100～330m3/hr，铸造速度为20～60mm/min，结晶器金属液位40～100mm，不在线添加任何晶粒细化剂；第五步：均匀化热处理；第六步：机械加工；第七步：铸锭轧制前预热处理；第八步：热轧；第九步：卷材横切成板材；第十步：固溶和淬火热处理；第十－步：拉伸矫直，第十二步：时效热处理；第十三步：锯切加工，其特征在于：在所述的第五步均匀化热处理中铸造出铝合金圆锭装进热处理炉里进行低温长时均匀化热处理，升温速率为20～80℃/h，保温温度为350～500℃，保温时间为12～60h；在所述的第六步机械加工中，铝合金圆锭经热处理后，用车床进行切头、切尾各80～300mm，车皮5～25mm，锯床的锯切工艺为锯带速度：1600～2500m/mn；锯切速度：20～80dm2/mn，60～300mm/mn；进料速度：30～80%，20～100mm/mn；料台速度：25～120mm/mn，按照上述工艺将铝合金圆锭沿厚度中间面一分二；在所述的第七步铸锭轧制前预热处理中，经机械加工的铝合金圆锭装进热处理炉里进行预热处理，预热温度为160～220℃，保温时间为8～12min；在所述的第八步热轧中，a.釆用IHI四辊不可逆热轧机热轧；b.轧制力为300～600t；c.轧制速度为100～400m/min；d.开卷张力为13～22MPa；e.卷取张力为18～30MPa；f.经热轧4个道次铝合金卷带材热轧加工率为80～90%；在所述的第九步将卷材横切成板材中，用横切机将卷带材切成板材；在所述的第十步固溶和淬火热处理中，在辊体炉内进行固溶热处理，将铝合金板材加热到固溶温度520～580℃，恒温保持2～3h，然后进行淬火热处理，将铝合金板材从辊体炉内取出急速淬入60～80℃水中，使铝合金板材急冷并在水中冷至室温；在所述的第十一步拉伸矫直中，铝合金板材用拉伸机进行矫直；在所述的第十二步时效热处理中，铝合金板材在热处理炉内进行时效热处理，加热到为170～180℃，保温时间为5～20h，出炉空冷至室温；在所述的第十三步锯切加工中，铝合金板材经人工时效后，用锯床进行锯切：锯切速度：20～100dm2/mn，80～320mm/mn；进料速度：40～80%，20～100mm/mn；料台速度：25～120mm/mn，按照上述工艺加工成不同规格的铝合金板材为4～8mm×800～2700mm×3000～7000mm规格。