5052H32鋁闆的連鑄連軋生産加工工藝

連鑄連軋即通過連續鑄造機将鋁熔體鑄造成一定厚度或一定截面積的鑄坯，再進入後續的單機架或多機架熱闆帶軋機，從而直接軋制成供冷軋用的闆、帶坯及其他成品 。 連鑄連軋工藝相對於(yú)傳統直冷鑄錠熱軋工藝，省去瞭(le)的鋸頭銑面，鑄錠預熱均勻化等工序，大大減少瞭(le)能源的消耗，真正做到節能、減排，有利於(yú)可持續發展，具有很強的競争優勢 [2] 。 但有可能出現連續鑄坯的表面質量和成分偏析等問題
，影響到其最終熱軋産品的性能，因此有必要對 5052 合金連鑄連軋的産品性能進行研究。

1 用5052鋁闆進行實驗

1.1 試驗材料

採用5052 連鑄連軋 5.0 mm 左右的鋁闆進行試驗，來確定連鑄連軋 5052H32 闆材的生産工藝 。 連鑄連鑄鋁卷的生産工藝流程爲：熔煉-連鑄連軋-冷軋-中間退火-冷軋- 穩定化退火 - 性能檢測。

1.2 實驗方案

将坯料厚度爲 5.0 mm 左右的鋁闆軋制至毛坯料厚度。将毛坯料中間退火後，軋制到成品厚度 1.5mm 。 軋制到毛坯厚度時，需給成品厚度 1.5 mm 的闆材預先留下不同的冷變(biàn)形量 （ 20% 、 30% 、 40% 、50% ）。 根據計算，軋制毛坯料的厚度分别爲 1.88 、2.14 、 2.50 、 3.00 mm 。並(bìng)将不同變(biàn)形量的成品厚度闆材進行穩定化退火試驗，退火溫度可選擇 160 、 180 、200 、 220 ℃ ，用退火爐加熱，達到所指定溫度後，均保溫2h， 檢測力學性能
。

2 試驗結果及分析

2.1 加工硬化

對冷軋過程中的不同變形量進行取樣， 檢測力學性能，繪制冷軋加工硬化曲線如圖1，随著(zhe)加工率的增加，抗拉強度和屈服強度增加，而伸長率則降低。這是由於(yú)冷變形程度越大，晶格畸變越嚴重，位錯密度越大，材料加工硬化率越高所至 。 這跟傳統的直冷鑄錠熱軋工藝生産提供冷軋坯料的變化趨勢一緻。

2.2 O 态力學性能

将标準試樣在 280、300 、320 、330、340、360 ℃ 的溫度下，保溫2h，檢測力學性能，確(què)定連鑄連軋卷 O态時的金屬溫度， 即連鑄連軋鋁卷的再結晶終瞭(le)溫度。 力學性能與溫度的關系如圖 2。

從圖可以看出，随著(zhe)退火溫度的升高，抗拉強度和屈服強度随之下降，而伸長率則升高。這是由於闆材内部的組織發生瞭(le)回複和再結晶， 當退火溫度達到330℃ ，再結晶過程完成，抗拉強度和屈服強度基本保持不變，随著(zhe)退火溫度的提高，伸長率稍有提升。 由此可知，連鑄連軋的再結晶終瞭(le)溫度爲 330℃ ， 這比傳統直冷鑄錠熱軋工藝生産提供坯料的5052 合金再結晶終瞭(le)溫度高瞭(le) 40~50 ℃ ，這可能與連鑄連軋内部金相組織有關。連鑄連軋 5052 冷軋闆中第二相明顯地沿軋制方向分布，偏光金相組織沿軋制方向拉長，顯微組織明顯爲軋制應力強化态，但更多地保留瞭(le)冷作硬化态組織。

2.3 中間退火後(hòu)力學性能變(biàn)化

爲瞭(le)摸索出 5052H12 所需的變(biàn)形量，将退火到O 态的闆材軋制不同的變(biàn)形量 （ 10% 、 15% 、 20% 、25% 、 30% 、 40% 、 50% 、 60% 和 70% ），檢測力學性能。加工率達到 20% 以上才能滿足國标中 5052H12 的力學性能範圍要求。 但 5052 變(biàn)形鋁 合 金 在 室 溫 下 放 置 時 會 因 合 金 組 織 中 β 相(Mg 2 Al 3 ) 晶界網狀析出而發生時效軟化，導緻力學性能下降，因而需要對該合金進行穩定化退火處理 。

2.4 穩定化退火處理

将不同變(biàn)形量（加工率爲 20%~50% ）的試樣在160～220 ℃ 的溫度下， 加熱保溫 2 h ， 檢測力學性能，，加工率 20% ，溫度爲 160~180 ℃ 時； 加工率 30%~40% ，溫度爲60~220 ℃；加工率 50% ，溫度爲 200~220 ℃ 時，保溫 2 h ，均能達到力學性能要求。 但綜合考慮各個因素對 5052 闆材力學性能的影響，以及考慮工廠實際生産狀況、成本等因素，確(què)定連鑄連軋5052H32的冷軋工藝參數爲： 加工率 20%, 穩定化退火溫度160 ℃，保溫2 h 。 實際生産時
，可以适當提高 Mg元素含量，提高闆材的力學性能，更好的滿足各類客戶的需求。

3 結論

（ 1 ） 連鑄連軋鋁卷再結(jié)晶終瞭(le)溫度爲 330℃ 。

（ 2 ） 連鑄連軋 5052 H32 的生産工藝參(cān)數：變(biàn)形加工率20%，穩定化退火160 ℃ ，保溫2 h 。

（ 3 ） 适當(dāng)提高 Mg 元素的含量， 可通過(guò)連鑄連軋坯料來滿足 5052 H32 闆材的各類客戶要求。