本發(fā)明涉及鋁合金鑄造,尤其涉及一種5052鋁合金箔材及其制備方法和空調(diào)散熱器翅片。
背景技術(shù):
1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,空調(diào)的普及率逐年提高。鋁合金由于具有密度小、比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好、易于加工及性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛大規(guī)模用于生產(chǎn)空調(diào)換熱片。近幾年,空調(diào)逐步向小型化、高效能、長壽命方向發(fā)展,因此,對空調(diào)散熱器的要求也逐漸提高,空調(diào)散熱器用鋁箔向超薄、高抗拉強(qiáng)度、高變形性及高耐腐蝕性方向發(fā)展。
2、例如,空調(diào)散熱器用鋁箔厚度,已由原來最薄0.08mm發(fā)展到0.04mm,隨著空調(diào)散熱器用鋁箔逐漸減薄的趨勢,其對抗拉強(qiáng)度、延伸率以及耐腐蝕等需求也隨之提高?,F(xiàn)有空調(diào)散熱器用鋁合金箔材使用較多的是3102、8011等al-mn-fe-si系鋁合金,由于合金元素mn、si、fe等含量較高,將產(chǎn)生固溶、細(xì)晶、加工硬化等強(qiáng)化效果,這些合金元素對強(qiáng)度、延伸率等提升有限,越來越難以滿足要求。與此同時,3102、8011等al-mn-fe-si系鋁合金生產(chǎn)出來的產(chǎn)品組織和性能不穩(wěn)定,箔材易出現(xiàn)粗大晶粒,導(dǎo)致變形性能極差,易產(chǎn)生開裂,使得成品率大大降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種5052鋁合金箔材及其制備方法和空調(diào)散熱器翅片,其可以生產(chǎn)出厚度0.080-0.085mm的箔材產(chǎn)品,在保持較高成品延伸率的前提下,大大提升抗拉強(qiáng)度和耐腐蝕性能。
2、本發(fā)明提出的一種5052鋁合金箔材的制備方法,包括如下步驟:
3、s1、將鋁合金原料熔煉、鑄造后,得到5052鋁合金鑄錠;
4、s2、將5052鋁合金鑄錠均勻化熱處理后,熱軋至厚度為4-5mm,得到熱軋坯料;
5、s3、將熱軋坯料冷軋至厚度為0.4-0.5mm后,箔軋至厚度為0.080-0.085mm,即得到所述5052鋁合金箔材。
6、本發(fā)明中,將鋁合金原料經(jīng)過配料后進(jìn)行熔煉、鑄造,得到鋁合金鑄錠,再將鋁合金鑄錠經(jīng)過均熱化處理、熱軋、冷軋、箔軋后,制備出5052鋁合金箔材;當(dāng)將該5052鋁合金箔材用于制造空調(diào)散熱器翅片時,可以在保證鋁箔產(chǎn)品即空調(diào)散熱器翅片延伸率較高的情況下,維持抗拉強(qiáng)度達(dá)到200mpa以上,這樣翅片沖孔以后得到的產(chǎn)品強(qiáng)度就非常高。
7、優(yōu)選地,所述5052鋁合金的組成按重量百分比包括:mg:2.2-2.5%、fe:0.1-0.3%、mn:0.05-0.1%、cr:0.1-0.4%、cu:0.05-0.08%、zn:0.05-0.1%、si:≤0.06%、v:≤0.05%、ti:≤0.015%、余量為al;
8、本發(fā)明中,5052鋁合金組成中各化學(xué)元素的設(shè)計(jì)原理為:mg作為主合金元素,其可以同時起到加工硬化和固溶強(qiáng)化的作用,通過控制mg含量來形成α(al),β(mg5al8)等的強(qiáng)化相來改善5052鋁合金的力學(xué)性能;mn、cr、cu等作為鋁合金中的微量元素,通過形成彌散化合物,以粒子誘發(fā)形核的作用(psn效應(yīng))促進(jìn)在結(jié)晶形核,并釘扎晶界,抑制晶粒長大,從而起到強(qiáng)化作用;fe、si在鋁合金中通常為雜質(zhì)元素,本發(fā)明5052鋁合金中,通過控制fe含量,使其發(fā)揮一定的細(xì)化晶粒作用的同時,還參與almnfe相的形成,并可與si相互作用形成almnfesi相,起到控制含mn相尺寸形貌的作用,有利于提高合金的延伸率;微量zn元素能夠析出t相(al-zn-mg三元相),降低晶界析出相數(shù)量的同時,還提高鋁合金的抗晶間腐蝕性。
9、優(yōu)選地,所述5052鋁合金的組成還包括:zr:0.1-0.2%,且fe、mn的含量滿足:fe/mn=2-4。
10、本發(fā)明中,通過在5052鋁合金的配方基礎(chǔ)上再加入一定量的zr,并控制fe/mn的含量配比為2-4,如此可以不僅提高5052鋁合金加工成鋁箔成品的強(qiáng)度和塑性,還優(yōu)化了深沖性能:由于zr是一種能大幅提高鋁合金綜合性能的過渡金屬元素,控制zr在鋁合金中的含量可以使得zr有效固溶在鋁基體中,在一定溫度下會析出球狀的al3zr相,該al3zr相彌散分布在基體中,與基體呈共格關(guān)系,如此才能大幅提高鋁合金綜合性能;但是zr元素固溶在鋁基體中是否能夠形成球狀的al3zr相除了受zr的添加量控制以外,還取決于鋁合金基體中其他合金元素的影響,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),zr元素的固溶相受到fe雜質(zhì)元素的影響,通過控制fe/mn的含量配比為1-5,則可以使得fe雜質(zhì)原子與mn大規(guī)模結(jié)合生成al6(fe?mn)相,如此不僅抵消fe對合金產(chǎn)生的負(fù)面影響,同時也可以避免對zr元素的固溶狀態(tài)產(chǎn)生影響,確保生成所需al3zr相粒子,從而可使軋制態(tài)合金保持小角度晶界狀態(tài),提高強(qiáng)度,同時小角度晶界更有利于腐蝕性能的提高。
11、優(yōu)選地,步驟s1具體包括:將鋁合金原料加入熔煉爐中熔煉成液態(tài),扒渣后,加入精煉爐中精煉,再通入惰性氣體除氣,過濾,細(xì)化,鑄造,得到所述5052鋁合金鑄錠;
12、優(yōu)選地,所述熔煉溫度為730-750℃,所述精煉溫度為715-735℃,所述鑄造溫度為710-740℃;
13、優(yōu)選地,所述細(xì)化采用的細(xì)化劑為al-ti-b,優(yōu)選為al-3ti-1b或al-5ti-0.2b;
14、優(yōu)選地,所述鑄錠厚度為490-530mm。
15、優(yōu)選地,所述均勻化熱處理溫度為430-460℃,時間為3-5h。
16、優(yōu)選地,所述熱軋開軋溫度為410-450℃,終軋溫度為240-270℃;
17、優(yōu)選地,所述熱軋總變形量不低于90%。
18、優(yōu)選地,所述冷軋總變形量不低于90%;
19、優(yōu)選地,所述冷軋過程中中間退火溫度為300-350℃,時間為4-7h。
20、優(yōu)選地,所述箔軋總變形量不低于80%。
21、優(yōu)選地,所述制備方法還包括s4、將5052鋁合金箔材成品退火;
22、優(yōu)選地,所述成品退火溫度為150-200℃。
23、優(yōu)選地,所述制備方法還包括s5、將5052鋁合金箔材浸涂耐腐蝕涂料;
24、優(yōu)選地,所述耐腐蝕涂料包括質(zhì)量比為10:1-3:1-2:0.01-0.03的丙烯酰胺、4-乙烯基苯并-18-冠醚-6、硅酸鈉和引發(fā)劑。
25、本發(fā)明中,將5052鋁合金箔材浸涂包含丙烯酰胺、4-乙烯基苯并-18-冠醚-6、硅酸鈉和引發(fā)劑的涂料,浸涂過程中,丙烯酰胺、4-乙烯基苯并-18-冠醚-6在引發(fā)劑下共聚形成包含酰胺和冠醚基團(tuán)的共聚物,酰胺基團(tuán)所具有的極性效應(yīng)使得該共聚物可以有效吸附在箔材表面,而冠醚基團(tuán)所具有的環(huán)醚結(jié)構(gòu)則可以與鈉離子形成絡(luò)合,進(jìn)而使得硅酸鈉也隨之沉淀在鋁合金表面,最終在箔材表面形成由丙烯酰胺-冠醚共聚物和硅酸鈉復(fù)合的涂膜,該涂膜使鋁合金箔材獲得優(yōu)異耐腐蝕性能。
26、本發(fā)明還提出一種5052鋁合金箔材,其是上述制備方法制備得到。
27、本發(fā)明同時提出一種空調(diào)散熱器翅片,其是由上述5052鋁合金箔材制成。
28、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所公開的5052鋁合金箔材及其制備方法,以5052鋁合金作為加工對象,合理設(shè)計(jì)合金成分與鑄造參數(shù)、軋制工藝,生產(chǎn)出高延伸性能、高抗拉強(qiáng)度以及高耐腐蝕性能的箔材,為空調(diào)散熱器翅片生產(chǎn)提供了一種新的生產(chǎn)工藝。