一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法技术

本发明专利技术公开了一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法，涉及铝合金轧制和热处理技术领域，该轧制和热处理方法包括以下步骤：对7000系铝合金铸坯进行400℃

【技术实现步骤摘要】
一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法


[0001]本专利技术属于铝合金热轧
，特别是涉及一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法。

技术介绍

[0002]当前，高强钢、复合材料以及铝合金等是实现汽车轻量化的主要材料。其中，由于铝合金具有密度小、腐蚀性好、机械加工容易、表面质量优良及较易回收等优点，被认为是最具发展前景的汽车轻量化材料。
[0003]目前汽车用铝合金主要为5000系和6000系铝合金，虽然两者的成形性较好，但是其强度较低，难以实现承力结构件的轻量化，未能充分发挥铝合金轻量化优势。随着汽车轻量化的进一步发展，质轻、强度高的7000系铝合金已逐渐成为研发的热点。7000系铝合金，属Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
(Cu)系列，常用的包括7075、7050和7055等。现阶段，7000系铝合金的研究主要集中在航空用的中厚板上，研究领域主要集中在合金成分优化、热处理制度开发及热机械加工等方面，而在汽车结构件(安全件)上的使用，由于研究的不系统，受到成形性差、自然时效稳定性差和耐腐蚀性差等的制约。
[0004]铝合金厚板热轧过程的晶粒细化及织构构成，是影响其成形性、耐腐蚀性和自然时效稳定性的关键因素，通过对热轧过程轧制制度，包括轧制温度、道次压下率分配和轧制节奏的有效控制，可以实现7000系铝合金厚板热轧后的晶粒细化。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法，该热轧方法通过结合双级均匀后处理、热轧过程道次压下率的控制、轧制温度的制定和轧制节奏的调控，实现热轧后铝合金厚板的有效晶粒细化，调控基体晶粒的取向和织构构成，提高其自然时效过程的稳定性和耐腐蚀性等性能。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法，包括如下步骤：
[0009]步骤一：对7000系铝合金铸坯进行双级均匀化处理；
[0010]步骤二：加热炉加热进行粗轧和精轧处理，采取5道次
‑
9道次粗轧，各道次压下率递减。
[0011]进一步：步骤一中双级均匀化处理为以5℃/min
‑
15℃/min的升温速率加热至400℃
‑
450℃，保温4h
‑
8h，以10℃/min
‑
20℃/min的升温速率加热至460℃
‑
500℃，保温4h
‑
8h。
[0012]优选地：以8℃/min
‑
12℃/min的升温速率升温至420℃
‑
440℃，保温6h
‑
8h。
[0013]优选地：以15℃/min
‑
20℃/min的升温速率加热至480℃
‑
500℃，保温4h
‑
6h。
[0014]进一步：步骤二中在400℃
‑
460℃进行5道次
‑
9道次的热轧处理，总变形量大于70％，且至少前3道次的压下率大于50％。
[0015]优选地：在430℃
‑
460℃进行5道次
‑
7道次的热轧处理，总变形量大于70％。
[0016]进一步：步骤二中在300℃
‑
400℃进行精轧处理。
[0017]优选地：在360℃
‑
400℃进行精轧处理。
[0018]进一步：步骤二中加热炉加热以5℃/min
‑
15℃/min的升温速率升温至420℃
‑
480℃，保温30min
‑
120min。
[0019]优选地：以5℃/min
‑
10℃/min的升温速率升温至440℃
‑
460℃，保温30min
‑
60min。
[0020]本专利技术的优点如下：
[0021]本专利技术细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法采用双级均匀化处理和道次压下量递减式热轧方法相结合的协同调控方式，对合金元素的赋存状态和基体晶粒的尺寸和取向进行调控，有效实现铝合金厚板晶粒的细化和合金元素的有效率。
[0022]本方法无需对生产流程和设备进行改造，实现起来简单易行，生产出的7000系铝合金厚板综合力学性能明显提升，适用于工业化生产。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一种实施方式的细化7000系铝合金厚板热轧晶粒的热轧方法示意图；
[0024]图2为对比例1常规热轧后7075的晶粒；
[0025]图3为对比例2常规热轧后7050的晶粒；
[0026]图4为实施例1经新型热轧后的7075铝合金厚板晶粒；
[0027]图5为实施例2经新型热轧后的7050铝合金厚板晶粒；
[0028]图6为常规例与实施例的晶粒尺寸统计对比。
具体实施方式
[0029]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。
[0030]实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0031]本专利技术提供了一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法，包括以下步骤：
[0032]对7000系铝合金厚板加热至460℃
‑
480℃保温90min后，进行粗轧和精轧，粗轧温度控制在420℃
‑
460℃的温度区间，5道次总压下量大于70％，前3道次压下率均高于50％，随后进行热连轧精轧处理。
[0033]7000系铝合金由于高强度和塑性的结合，可以用于汽车结构件和安全件。典型但非限制性的7000系铝合金板材为7075和7050。
[0034]实施例1
[0035]一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法，包括以下步骤：
[0036]步骤一：将7075铝合金熔炼，经460℃保温8h和480℃保温6h的双级均匀化处理；
[0037]步骤二：对步骤一得到的7075铝合金铸坯在加热炉加热至470℃保温90min，出炉后进行轧制，粗轧温度控制在420℃
‑
460℃的温度区间，总压下量大于70％，5道次压下率分别为58％、54％、51％、42％和35％，最终进行热连轧精轧处理。
[0038]图4为经热轧后的金相组织图，由图4可以看出，经本专利技术轧制后的组织，基本为再结晶晶粒，晶粒平均尺寸达到52μm。
[0039]本专利技术轧制方法生产出的7075铝合金，屈服强度和抗拉强度均高于常规热轧方法生产的样品，如表1所示。
[0040]实施例2
[0041本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：对7000系铝合金铸坯进行双级均匀化处理；步骤二：加热炉加热进行粗轧和精轧处理，采取5道次
‑
9道次粗轧，各道次压下率递减。2.根据权利要求1所述的一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法，其特征在于：所述的步骤一中双级均匀化处理为以5℃/min
‑
15℃/min的升温速率加热至400℃
‑
450℃，保温4h
‑
8h，以10℃/min
‑
20℃/min的升温速率加热至460℃
‑
500℃，保温4h
‑
8h。3.根据权利要求2所述的一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法，其特征在于：以8℃/min
‑
12℃/min的升温速率升温至420℃
‑
440℃，保温6h
‑
8h。4.根据权利要求2所述的一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法，其特征在于：以15℃/min
‑
20℃/min的升温速率加热至480℃
‑
500℃，保温4h
‑
6h。5.根据权利要求1所述的一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，冯锐，潘尧坤，王家毅，崔晓丽，王永晓，崔红卫，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：