Der Produktionsprozess der Aluminiumlegierung 5052 umfasst Schmelzen und Gießen → Barrensägen und -fräsen → Knüppelerwärmung → Warmwalzen → Kaltwalzen → Glühen des fertigen Produkts → Querschneiden → Verpacken.
Zur Herstellung des Barrens wird dieser online mit einem Doppelrotor entgast, in der Rutsche mit Al5TiB verfeinert, über eine Keramikfilterplatte gefiltert und zu einem flachen Barren mit den Maßen 630 mm × 1400 mm × 8000 mm gegossen.
Sägen und Erhitzen von Barren
Mit einer Sägemaschine wird der Barren geschnitten, der dann zum Schälen an eine Fräsmaschine übergeben wird, die die Oberflächenseigerungsschicht und den Oxidzunder entfernt, bevor er im Ofen erhitzt wird. Heizsystem: 480 Grad für 3 Stunden; Nach der Hitzekonservierung wird es aus dem Ofen genommen und gewalzt.
Warmgewalzt
Um einen Zwischenbarren zu bilden, durchläuft der Hochtemperaturbarren 19 Warmwalzdurchgänge. Nach dem Zerkleinern gelangt der Materialkopf in das viergerüstige Warmfertigwalzwerk. Nach dem kontinuierlichen Walzen und Ausdünnen beginnt das Hochtemperatur-Coiling, um das warmgewalzte Coil zu regulieren. Das Coil ist 6,7 mm dick, hat eine Endwalztemperatur von 325 Grad ±5 Grad und kühlt nach der Entnahme aus der Maschine spontan ab.
Kalt-Walzenhärten
Die abgekühlten warm-gewalzten Coils werden einzeln auf der Kaltwalzmaschine aus der Fertigware ausgewalzt, mit einer Gesamtverarbeitungsleistung von 25 %. Darüber hinaus muss das Kaltwalzwerk den Winkel und den Luftdruck der Kantenspülung anpassen, um zu verhindern, dass Öl und Spritzer die Oberfläche des Coils erreichen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Ölfleckenfehlern verringert wird.
Glühen abgeschlossen
Beim direkten Glühen ohne Reinigung muss zunächst sichergestellt werden, dass keine Ölflecken auf der Spulenoberfläche vorhanden sind und dass sich das übrig gebliebene Öl vollständig verflüchtigen kann, wobei das Prozessfenster sehr begrenzt ist. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, entstehen keine Ölflecken, aber es bleiben Ölrückstände zurück; Wenn die Temperatur zu hoch ist, entstehen Ölflecken, aber kein Restöl.
Das verwendete spezielle Glühprozesssystem:
In der ersten Stufe wird das Ofengas auf 180 Grad eingestellt, die Heizrate wird auf 35 Grad pro Stunde eingestellt und der Unterdruck und die Spülung werden eingeschaltet, um die Rolle der Vortrocknung in der Luftumgebung zu übernehmen.
In der zweiten Stufe, wenn das Ofengas eine Temperatur von 180 Grad erreicht, füllen Sie es mit N₂-Gas, um den Sauerstoffgehalt unter 0,1 % zu halten, und halten Sie es dann 6 Stunden lang warm, um als Vortrocknungsumgebung zu dienen. Durch Oxidation entstehen Ölflecken;
Im dritten Schritt wird das Ofengas mit einer Geschwindigkeit von 30 Grad pro Stunde auf 235 Grad erhitzt. Wenn die Spule 230 Grad erreicht, wird sie 3 Stunden lang gehalten, um den Abschreck- und Anlassprozess abzuschließen, was zu den gewünschten mechanischen Eigenschaften führt. Zu diesem Zeitpunkt hat sich auch das Restöl verflüchtigt, hat jedoch den schädlichen Temperaturbereich von Ölflecken (245 °C bis 400 °C) nicht überschritten.
In der vierten Stufe wird das Ofengas auf 0 Grad eingestellt und der seitliche Kühlventilator eingeschaltet, um schnell abzukühlen. Wenn die Metalltemperatur unter 150 Grad fällt, verlässt es den Ofen und wird der Luft ausgesetzt.
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Ti | Al |
| 0.1 | 0.2-0.3 | 0.05 | 0.08 | 2.5-2.7 | 0.18-0.24 | 0.01-0.03 | Rest |
Analyse der chemischen Zusammensetzung
1) Die Legierung enthält Si als Verunreinigungselement. Beim Gießen und Erstarren kann es zu komplizierten ternären Verbindungen mit Fe und Aluminium kommen. Die erste Phase ist groß und über die gesamte dendritische Grenze verteilt. Es handelt sich um eine unlösliche Phase, die beim Schmelzprozess entsteht und die Fließfähigkeit der Legierung verringert. Eine strikte Kontrolle von w(Si) von weniger als oder gleich 0,10 % im Test reduziert die Gesamtmenge an ternären AlFeSi-Komplexverbindungen und erhöht so die Plastizität der Legierung.
2) Fe in der Legierung besteht nicht ausschließlich aus Verunreinigungselementen und sein Massenanteil wird zwischen 0,2 % und 0,3 % gehalten, wodurch es negative Folgen vermeidet und gleichzeitig eine positive Funktion erfüllt. Ein Teil des Fe-Elements in der Legierung liegt in übersättigter Form vor. Während des Homogenisierungsprozesses bei hohen Temperaturen kann sich die AlFeSi-Dispersionsphase im Inneren des Korns ausscheiden, und ihre Größe ist sehr klein, was das rekristallisierte Korn verfeinert und zu seiner Festigkeit und Plastizität beiträgt.
Verpacktes 5052-H32-Aluminiumblech
3) The alloy has a regulated w(Fe)/w(Si)>Verhältnis 2,0, wobei sich während der Erstarrung die Phase (AlFeSi) und eine geringe Menge an Phase (AlFeSi) bilden. Die Phase hat eine knochenähnliche Form. Es kann beim Walzvorgang vollständig zersplittern und beeinträchtigt die Plastizität nicht. Die Phase (AlFeSi) ist eine nadelartige, steife und spröde Phase, die beim Warmwalzen schwer zu brechen ist und sich nachteilig auf die Plastizität auswirkt.
4) Cu ist eine Verunreinigung in der Legierung, die deren Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigt. Der w(Cu)-Gehalt ist auf maximal 0,05 % begrenzt.
5) Mn in der Legierung ist ein Verunreinigungselement. Cr, nicht Mn, wird verwendet, um die rekristallisierten Körner in der Aluminiumlegierung 5052 zu verfeinern; Daher sollte w(Mn) bei 0,08 % oder weniger gehalten werden.
6) Mg ist ein Legierungselement und wird in der Aluminiummatrix gelöst, was die Versetzungsbewegung verlangsamen und zur Kaltverfestigung beitragen kann. Die Kontrolle von w(Mg) auf 2,5 % bis 2,7 % kann zu einer schnelleren Kaltverfestigung und ausreichender Zugfestigkeit führen, ohne dass eine hohe Kaltumformgeschwindigkeit erforderlich ist.
7) Die Legierung enthält Cr, ein Legierungselement. Wenn der Barren erstarrt, wird er übersättigt und fällt während des anschließenden Erhitzungsprozesses aus, um eine verstreute Phase aus CrAl7 zu bilden. Die Partikel weisen eine ausgezeichnete thermische Stabilität auf und können rekristallisierte Körner verbessern. Es kann die Festigkeit und Fließfähigkeit der Legierung erhöhen. Kontrollieren Sie w(Cr) von 0,18 % bis 0,24 %. Ist der Chromgehalt zu hoch, bildet sich eine schädliche Grobphase; Ist der Chromgehalt zu niedrig, reicht die dispergierte Phase nicht aus, was den positiven Effekt verringert.
8) Ti in der Legierung kann TiAl₃ und AlTi₅B₁ erzeugen, wodurch die Körner des Barrens verfeinert und seine mechanischen Eigenschaften verbessert werden.
5052-H32-Analyse abgeschlossen
1) Die mit der neuen Technik erzeugte Spule hat eine gute Oberflächenqualität, keine Ölflecken oder Ölrückstände und entspricht der Norm. Interne Strukturbeobachtung: Die Kristallkörner sind fein und homogen, ohne faserige Struktur. Dieser Organisationszustand weist eine geringe Anisotropie auf und ist beim Biegen schwer zu zerbrechen. Herkömmliche warm-bei niedriger-Temperaturen direkt vom Band-gewalzte Produkte weisen jedoch faserige Strukturen mit hoher Anisotropie auf, und die Platten neigen zum Bruch, wenn sie quer gebogen werden.
2) Tabelle 4 zeigt die mechanischen Eigenschaften und Biegetestergebnisse der 5,0 mm dicken Platte aus 5052-H32-Aluminiumlegierung, die mit der neuartigen Technik hergestellt wurde. Die Platten wurden zur Probenutzung an Endverbraucher verteilt. Die Ergebnisse waren zufriedenstellend und die 90-Grad-0t-Biegung verursachte keine Risse. Die neuen Handwerksprodukte erfüllten die festgelegten objektiven Parameter.
2 mm dickes 5052-H32-Aluminiumblech
Der Kernprozess bei der Herstellung von 5052-h32
1) Die 5052-H32-Aluminiumlegierung nach nationalem Standard mittlerer{4}}Dicke, die durch die herkömmliche Offline-Heiß{5}}Walztechnik bei niedriger-Temperatur hergestellt wird, hat eine faserige Struktur und ist anfällig für Risse beim Querbiegen.
2) Das Stanzen erfolgt mit einer neu konstruierten 1+4-Warmwalzmaschine. Die endgültige Walztemperatur wird genau auf 325 Grad ±5 Grad eingestellt, was zu einer vollständigen Rekristallisation führt, ähnlich dem Effekt des Kaltwalzens-Zwischenglühens.
3) Das kaltgewalzte Endblech wird ohne Reinigung direkt geglüht, und der spezielle Endglühprozess stellt sicher, dass keine Ölflecken oder Ölreste auf der Oberfläche vorhanden sind, was zu einer guten Biegeleistung führt.
