[发明专利]一种铝合金深冷变厚度轧制工艺

说明书

一种铝合金深冷变厚度轧制工艺，以铝合金板带为原料，将其加工成一定尺寸的片状材料，放入液氮中进行冷却，冷却后进行深冷变厚度轧制，生产出高性能的铝合金变厚度带材；本发明利用超低温塑性变形，使铝合金的强度与韧性同步提高，与此同时，利用变厚度轧制，制备出直接可以用于汽车零部件制造的高强韧铝合金差厚板。

技术领域

本发明属于金属材料轧制技术领域，特别涉及一种铝合金深冷变厚度轧制工艺。

背景技术

目前，汽车轻量化得到国际社会的广泛关注，人们致力于通过各种工艺与技术降低汽车的重量。因为随着汽车重量的降低，汽车能耗将大幅降低。

降低汽车重量，其中一种方式是采用高强韧的铝合金材料替代钢板，以铝代钢是汽车轻量化的重要发展之路。相对于钢材而言，铝合金的密度大幅降低。然而，铝合金强度与韧性低于钢材。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铝合金深冷变厚度轧制工艺，可以用来制备高性能铝合金变厚度带材，生产的高性能铝合金变厚度带材有替代变截面钢材与拼焊板用于制造汽车零部件等领域的前景。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种铝合金深冷变厚度轧制工艺，包括如下步骤：

第一步：以铝合金板带为原料，铝合金板带材料厚度在1-5mm；

第二步：将铝合金板带加工成一定尺寸的片状材料；

第三步：将加工后的铝合金板带放入液氮中进行冷却，冷却10-20分钟，温度被均匀冷却到-190±2℃；

第四步：将冷却后铝合金板带取出，进行深冷变厚度轧制，生产出高性能的铝合金变厚度带材。

所述第二步中，加工尺寸根据目标零部件实际尺寸调整。

所述第四步中，深冷变厚度轧制是在变厚度轧制过程中，采用喷枪喷射液氮进行冷却和润滑。

本发明的主要原理为利用超低温塑性变形，使铝合金的强度与韧性同步提高。与此同时，利用变厚度轧制，制备出直接可以用于汽车零部件制造的高强韧铝合金差厚板。

采用深冷差厚板轧制技术目前适合于制备铝合金差厚板。该铝合金差厚板在汽车轻量化等领域具有广阔前景。

附图说明

图1为铝合金差厚板的深冷变厚度轧制制备流程图。

图2为采用该深冷变厚度轧制技术制备的铝合金差厚板形状。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

铝合金材料的高温韧性较好，室温韧性较差，但是在超低温情况下韧性又变得很好。对铝合金材料进行深冷轧制，可以大幅提高铝合金构件的强度与韧性，而变厚度轧制则可以用来制备变厚度板带。

基于以上原理，如图1所示，本发明高性能铝合金差厚板的深冷轧制工艺过程如下：

第一步：以铝合金板带1为原料，铝合金板带1的材料厚度在1-5mm。

第二步：将铝合金板带1加工成一定尺寸的片状材料，尺寸根据汽车零部件实际尺寸进行调整。

第三步：将铝合金板带1完成加工后得到的轧件3放入深冷箱2内的液氮中进行冷却，冷却10-20分钟，实现材料温度被均匀冷却到-190±2℃左右。

第四步：将冷却后的轧件3取出，基于轧辊5进行深冷变厚度轧制，生产出高性能的铝合金变厚度带材，即铝合金差厚板6。深冷变厚度轧制，是在变厚度轧制过程中，采用喷枪4喷射液氮进行冷却和润滑。

在本发明的一个实施例中，采用铝合金6061板带为原料，轧制前，带材厚度为1.5mm。首先，将6061铝合金板材放入液氮中进行冷却，10分钟后，取出板材。采用变厚度轧制，在第一阶段平轧后压下量为0.3mm，经过200mm后，逐渐增大压下量至0.6mm，再平轧200mm，获得两侧厚度分别为1.2mm和0.9mm的差厚板，如图2所示。