專利名稱：適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁箔材料技術(shù)，特別是一種適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔及其制造方法。所述空調(diào)箔能夠滿足目前空調(diào)器廠家所使用的各種專業(yè)沖床對沖壓加工材料的性能要求，避免了不同供應(yīng)廠商的專業(yè)沖床需要與不同空調(diào)箔材質(zhì)相對應(yīng)的條件限制，達(dá)到了空調(diào)箔材質(zhì)統(tǒng)一化的技術(shù)效果。

背景技術(shù)：
空調(diào)箔是一種鋁合金材料，其中的合金化元素常常選擇采用Fe、Si、Mn、Ti、Cu等等，例如實際生產(chǎn)中包括“Fe+Si+Ti”、“Fe+Si+Cu+Ti”、“Fe+Si+Mn+Ti”等幾種組合方式。為了適用不同供應(yīng)廠商的專業(yè)沖床對沖壓加工材料在性能要求上的偏好，在空調(diào)箔鋁合金材料的合金化成份及其含量上都存在不同，造成了空調(diào)箔材質(zhì)的多樣化。現(xiàn)有的空調(diào)箔材質(zhì)有較多的成型型號例如8011(或A8011)、1100(或A1100)、1030B、1060(或A1060)等等。目前空調(diào)器廠家使用的沖床主要為美國的OAK、日本的日高精、意大利的JBS、以及國產(chǎn)沖床。這些沖床各自對材料的性能有不同的要求，基本上形成了特定的沖床使用特定的材料。這使得空調(diào)箔的生產(chǎn)復(fù)雜化，很難形成統(tǒng)一化。為此，我公司進(jìn)行了“全適應(yīng)性空調(diào)箔”的研究與開發(fā)，形成了本發(fā)明。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔及其制造方法。所述空調(diào)箔能夠滿足目前空調(diào)器廠家所使用的各種專業(yè)沖床對沖壓加工材料的性能要求，避免了不同供應(yīng)廠商的專業(yè)沖床需要與不同空調(diào)箔材質(zhì)相對應(yīng)的條件限制，達(dá)到了空調(diào)箔材質(zhì)統(tǒng)一化的技術(shù)效果。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為通過在鋁基中調(diào)整各協(xié)同作用的合金化元素及其含量以獲得空調(diào)箔在力學(xué)性能或機(jī)械性能改變上的均衡效果，從而適用于多種沖床的沖壓加工。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔，其特征在于，包括Al和分布于Al基中的以下合金化元素成份及其百分比重量含量值Fe＝1.1～1.6，Si＝0.2～0.37，Ti＝0.013～0.028。
分布于Al基中的以下合金化元素成份及其百分比重量含量值Fe＝1.2～1.5，Si＝0.21～0.36，Ti＝0.014～0.027。
分布于Al基中的以下合金化元素成份及其百分比重量含量值Fe＝1.3～1.4，Si＝0.23～0.33，Ti＝0.015～0.025。
所述空調(diào)箔中來源于原料的雜質(zhì)元素成份及其百分比重量含量值控制如下Cu≤0.05，Mn≤0.05，Mg≤0.01，Zn≤0.05；所述空調(diào)箔中來源于原料的其他雜質(zhì)控制其合計百分比重量含量值≤0.15，并且控制其單個百分比重量含量值≤0.05。
所述空調(diào)箔的杯突值能達(dá)到7.2mm；所述空調(diào)箔的延伸率能達(dá)到24.80％。
所述空調(diào)箔的晶粒度≤1級。
上述適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的制造方法，其特征在于，包括配料步驟，所述配料采用純度為99.7％重量比的標(biāo)準(zhǔn)鋁或雙零鋁錠，以及一級鋁廢料加鐵硅中間合金，從而在后續(xù)的熔煉中增加互熔性。
上述適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的制造方法，其特征在于，包括精煉步驟和鑄軋步驟，所述精煉采用常規(guī)噴粉加爐外石墨轉(zhuǎn)子氮?dú)饩珶?，確保氫含量≤0.12mg/100gAl，所述鑄軋的鑄軋區(qū)為40mm～42mm。
上述適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的制造方法，其特征在于，包括冷軋步驟和精軋步驟，所述冷軋分9道次或10道次進(jìn)行，所述精軋分4道次或5道次進(jìn)行。
上述適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的制造方法，其特征在于，包括拉矯步驟和退火步驟，所述拉矯在精軋步驟后進(jìn)行，使得空調(diào)箔的平直度在15I以內(nèi)；所述退火，通過采用不同的退火溫度實現(xiàn)空調(diào)箔不同的硬度狀態(tài)和均衡的力學(xué)性能。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下 本發(fā)明適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔及其制造方法，經(jīng)過實踐檢驗，能夠滿足目前空調(diào)器廠家所使用的各種專業(yè)沖床對沖壓加工材料的性能要求，避免了不同供應(yīng)廠商的專業(yè)沖床需要與不同空調(diào)箔材質(zhì)相對應(yīng)的條件限制，達(dá)到了空調(diào)箔材質(zhì)統(tǒng)一化的技術(shù)效果。
本發(fā)明人在研究與開發(fā)中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e除有細(xì)化晶粒、均勻組織和強(qiáng)化作用外，F(xiàn)e傾向于導(dǎo)致45°制耳，而Si傾向于0°、90°制耳，兩者起聯(lián)合作用可以改變軋制材的方向性，有利于制耳方向的均勻性。但是由于Si能降低Fe的強(qiáng)化作用，它的存在所形成的細(xì)小球狀化合物顆粒有抗表面摩擦作用。所以我們在合金的配方上采用了低Si高Fe少Ti的配比形式，與原來的Fe+Si+Ti有著本質(zhì)上的區(qū)別。
從技術(shù)方案中所體現(xiàn)的低Si高Fe少Ti的配比形式來看，F(xiàn)e含量不僅在數(shù)值上有突破，F(xiàn)e＝1.1～1.6，而且Fe含量與Si含量相比，F(xiàn)e含量是Si含量的5倍左右；Fe含量與Ti含量相比，F(xiàn)e含量是Ti含量的70倍左右。經(jīng)試用，多種沖床達(dá)到了多種沖床的使用要求，突破了現(xiàn)有技術(shù)中不同供應(yīng)廠商的專業(yè)沖床需要與不同空調(diào)箔材質(zhì)相對應(yīng)的條件限制，完全做到了全適應(yīng)性。

具體實施例方式 在“全適應(yīng)性空調(diào)箔”的研究與開發(fā)中，總的技術(shù)構(gòu)思是，通過在鋁基中調(diào)整各協(xié)同作用的合金化元素及其含量以獲得空調(diào)箔在力學(xué)性能或機(jī)械性能改變上的均衡效果，從而適用于多種沖床的沖壓加工。
合金化鋁箔中，各合金化元素的作用分析如下 Fe在一定范圍內(nèi)可促進(jìn)晶粒細(xì)化，改善組織均勻性提高強(qiáng)度；Si能提高塑性與Fe在一起能有效地減少鑄軋過程中第二相尺寸和晶粒尺寸；Cu、Mn起固溶強(qiáng)化作用，但是Cu的加入使基材易裂，Mn的加入雖能細(xì)化晶粒，強(qiáng)化合金，但在不同含量和溫度區(qū)間易使晶粒尺寸難控，所以我們選用Fe+Si的形式作為合金配方的基礎(chǔ)。理由是Fe除有細(xì)化晶粒均勻組織和強(qiáng)化作用外，F(xiàn)e傾向于導(dǎo)致45°制耳，而Si傾向于0°、90°制耳可以與Fe起聯(lián)合作用改變軋制材的方向性，有利于制耳方向的均勻性，但是Si能降低Fe的強(qiáng)化作用，它的存在所形成的細(xì)小球狀化合物顆粒有抗表面摩擦作用。
我們在合金的配方上采用了低Si高Fe少Ti的配比形式，與原來實際生產(chǎn)中采用的Fe+Si+Ti有著本質(zhì)上的區(qū)別。
為了實現(xiàn)全適應(yīng)性，我們主要考慮以下3點(diǎn)1.較高的抗拉強(qiáng)度，因為制品的拉伸強(qiáng)度越大，要求合金材料的強(qiáng)度愈高。2.小的屈強(qiáng)比，因為在相同的屈服強(qiáng)度值時材料具有較高的抗拉強(qiáng)度值，有利于提高傳力區(qū)的承載能力，所以用作拉伸變形的材料應(yīng)具有較小的屈強(qiáng)比值。3.細(xì)小均勻的晶粒組織，因為這是保證塑性的基礎(chǔ)。
基于以上3點(diǎn)考慮，我們通過配料和在線化學(xué)成份分析，將適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的化學(xué)成份分別控制在以下范圍內(nèi) 分布于Al基中的以下合金化元素成份及其百分比重量含量值Fe＝1.1～1.6，Si＝0.2～0.37，Ti＝0.013～0.028。Al為平衡量。
分布于Al基中的以下合金化元素成份及其百分比重量含量值Fe＝1.2～1.5，Si＝0.21～0.36，Ti＝0.014～0.027。Al為平衡量。
分布于Al基中的以下合金化元素成份及其百分比重量含量值Fe＝1.3～1.4，Si＝0.23～0.33，Ti＝0.015～0.025。Al為平衡量。
當(dāng)然，空調(diào)箔中除了上述合金化元素成份以外，還有Al和原料中的雜質(zhì)和/或不可避免的雜質(zhì)。
所述空調(diào)箔中來源于原料的雜質(zhì)元素成份及其百分比重量含量值控制如下Cu≤0.05，Mn≤0.05，Mg≤0.01，Zn≤0.05。
所述空調(diào)箔中來源于原料的其他雜質(zhì)控制其合計百分比重量含量值≤0.15。
所述空調(diào)箔中來源于原料的其他雜質(zhì)控制其單個百分比重量含量值≤0.05。
所述空調(diào)箔中來源于原料的雜質(zhì)元素成份及其百分比重量含量值控制如下Cu≤0.05，Mn≤0.05，Mg≤0.01，Zn≤0.05；所述空調(diào)箔中來源于原料的其他雜質(zhì)控制其合計百分比重量含量值≤0.15，并且控制其單個百分比重量含量值≤0.05。
適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的杯突值能達(dá)到7.2mm。所述空調(diào)箔的延伸率能達(dá)到24.80％。所述空調(diào)箔的晶粒度≤1級。
適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的制造方法，包括配料、精煉、鑄軋、冷軋和精軋、拉矯和退火等步驟。
所述配料采用純度為99.7％重量比的標(biāo)準(zhǔn)鋁或雙零鋁錠，以及一級鋁廢料加鐵硅中間合金，從而在后續(xù)的熔煉中增加互熔性。
所述精煉采用常規(guī)噴粉加爐外石墨轉(zhuǎn)子氮?dú)饩珶?，確保氫含量≤0.12mg/100gAl。
所述鑄軋的鑄軋區(qū)為40mm～42mm。
所述冷軋分9道次或10道次進(jìn)行，所述精軋分4道次或5道次進(jìn)行。
所述拉矯在精軋步驟后進(jìn)行，使得空調(diào)箔的平直度在15I以內(nèi)；所述退火，通過采用不同的退火溫度實現(xiàn)空調(diào)箔不同的硬度狀態(tài)和均衡的力學(xué)性能。
適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的工藝流程如下 配料→熔煉→鑄軋→冷軋→精軋→拉矯→退火→檢驗→包裝。
化學(xué)成份以下表為例說明整個空調(diào)箔生產(chǎn)的工藝流程。
表1
1.配料采用雙零鋁錠加一級廢料加鐵硅中間合金，這樣可以增加互熔性。
2.熔煉溫度控制在755℃以內(nèi)，倒?fàn)t溫度745℃～755℃。
3.靜止?fàn)t溫度控制在745℃左右，確保流出口溫度730℃左右。
4.精煉采用常規(guī)噴粉加爐外石墨轉(zhuǎn)子氮?dú)饩珶?，確保氫含量≤0.12mg/100gAl以下。
5.考慮到本材料強(qiáng)度比較高鑄軋區(qū)盡量對得小一些，40mm～42mm。
6.前箱溫度控制在690℃±3℃。
7.AlTiB絲給進(jìn)速度控制在180cm/min，晶粒度確?！?級。
8.產(chǎn)品規(guī)格7.0×945mm，成品規(guī)格0.095×936×L。
9.軋制 冷軋7.0→5.6→4.3→3.2→2.3→1.6→1.05→0.7→0.48→0.33mm。
精軋0.33→0.23→0.17→0.125→0.095mm。
10.拉矯 確保洗凈拉平，平直度在15I以內(nèi)。
11.退火 通過小樣退火實驗分別取得了H24、H22、O三種狀態(tài)的退火溫度，經(jīng)工業(yè)爐小批量實驗分別確定了H24狀態(tài)350℃，H22狀態(tài)380℃，O狀態(tài)425℃的退火溫度。根據(jù)裝爐量的不同，規(guī)定了不同的保溫時間，從目前用戶需要的H24狀態(tài)產(chǎn)品看力學(xué)性能分別達(dá)到了表2中的數(shù)值，完全滿足了客戶的要求。
表2
12.檢驗 力學(xué)性能符合用戶要求，晶粒度≤1級，表面優(yōu)良，板形平整，化學(xué)成份合格。見表3。
表3 13.結(jié)論 本產(chǎn)品經(jīng)多種沖床家使用均達(dá)到了使用要求，完全做到了全適應(yīng)性。
本產(chǎn)品在未退火的情況下強(qiáng)度非常高，給冷軋、精軋增加了道次。
注意馬弗爐與工業(yè)爐之間存在著一定差異，特別是溫度控制與加溫速度，以及樣片與產(chǎn)品對工藝參數(shù)的影響。
通過實驗我們知道Fe含量的增加一方面提高了強(qiáng)度，一方面也提高了再結(jié)晶溫度。
應(yīng)當(dāng)指出，以上所述實施方式可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。因此，盡管本說明書對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神實質(zhì)的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔，其特征在于，包括Al和分布于Al基中的以下合金化元素成份及其百分比重量含量值Fe＝1.1～1.6，Si＝0.2～0.37，Ti＝0.013～0.028。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔，其特征在于，分布于Al基中的以下合金化元素成份及其百分比重量含量值Fe＝1.2～1.5，Si＝0.21～0.36，Ti＝0.014～0.027。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔，其特征在于，分布于Al基中的以下合金化元素成份及其百分比重量含量值Fe＝1.3～1.4，Si＝0.23～0.33，Ti＝0.015～0.025。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔，其特征在于，所述空調(diào)箔中來源于原料的雜質(zhì)元素成份及其百分比重量含量值控制如下Cu≤0.05，Mn≤0.05，Mg≤0.01，Zn≤0.05；所述空調(diào)箔中來源于原料的其他雜質(zhì)控制其合計百分比重量含量值≤0.15，并且控制其單個百分比重量含量值≤0.05。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔，其特征在于，所述空調(diào)箔的杯突值能達(dá)到7.2mm；所述空調(diào)箔的延伸率能達(dá)到24.80％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔，其特征在于，所述空調(diào)箔的晶粒度≤1級。
7.上述適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的制造方法，其特征在于，包括配料步驟，所述配料采用純度為99.7％重量比的標(biāo)準(zhǔn)鋁或雙零鋁錠，以及一級鋁廢料加鐵硅中間合金，從而在后續(xù)的熔煉中增加互熔性。
8.上述適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的制造方法，其特征在于，包括精煉步驟和鑄軋步驟，所述精煉采用常規(guī)噴粉加爐外石墨轉(zhuǎn)子氮?dú)饩珶挘_保氫含量≤0.12mg/100gAl；所述鑄軋的鑄軋區(qū)為40mm～42mm。
9.上述適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的制造方法，其特征在于，包括冷軋步驟和精軋步驟，所述冷軋分9道次或10道次進(jìn)行，所述精軋分4道次或5道次進(jìn)行。
10.上述適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔的制造方法，其特征在于，包括拉矯步驟和退火步驟，所述拉矯在精軋步驟后進(jìn)行，使得空調(diào)箔的平直度在15I以內(nèi)；所述退火，通過采用不同的退火溫度實現(xiàn)空調(diào)箔不同的硬度狀態(tài)和均衡的力學(xué)性能。
全文摘要
適用于多種沖床沖壓加工的空調(diào)箔及其制造方法，包括Al和分布于Al基中的以下合金化元素成份及其百分比重量含量值Fe＝1.1～1.6，Si＝0.2～0.37，Ti＝0.013～0.028。所述空調(diào)箔能夠滿足目前空調(diào)器廠家所使用的各種專業(yè)沖床對沖壓加工材料的性能要求，避免了不同供應(yīng)廠商的專業(yè)沖床需要與不同空調(diào)箔材質(zhì)相對應(yīng)的條件限制，達(dá)到了空調(diào)箔材質(zhì)統(tǒng)一化的技術(shù)效果。
文檔編號C22C21/00GK101812617SQ20101015863
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者孟永華, 陳建榮 申請人:江陰博威合金材料有限公司