CN111589866B - 汽车联轴器外齿套用铝合金基材的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车联轴器外齿套用铝合金基材的制造方法，包括如下步骤：步骤1)制备铝合金铸锭：铸造厚度为580mm或600mm的铝合金铸锭，步骤2)采用“1+1”热轧机组轧制，热粗轧：将步骤1)制得的铝合金铸锭热粗轧为19.0mm或20.0mm的粗轧坯料；步骤3)热精轧：将步骤2)制得的粗轧坯料一道次热精轧为10.0mm厚度的精轧坯料，步骤4)退火：将步骤3)制得的精轧坯料经连续式退火制成成品卷材；本发明通过控制热轧形变参数及成品采用高温快速连续式退火，可生产出屈强比≤0.4、应变硬化指数≥0.30、断后延伸率达34％以上、材料晶粒≤100μm的5052铝合金中厚O态板，解决了普通工艺生产出的5052中厚O态板冲压易开裂及冲压成型后外观粗糙/质量差的问题。
Description
技术领域
本发明属于金属材料制造技术领域，具体涉及汽车联轴器外齿套用铝合金基材的制造方法。
背景技术
5052铝合金于Al-Mg系，Mg质量含量为2.2～2.8％，它具有质量轻、强度中等、耐蚀性和焊接性良好及易加工成型等特点，被广泛应用于航天航空、交通运输、IT产业以及建筑装潢包装等各个领域。5052铝合金主要为热轧方式或铸轧方式生产。但是，经过常规加工工艺制备的5052中厚O态板冲压易开裂，成型后晶粒组织不均，造成5052中厚O态板冲压效果不好及冲压成型后外观质量差，在5052中厚O态板加工成汽车齿轮箱联轴器外齿套时因径缩而产生的开裂倾向。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种通过控制热轧形变参数及成品采用高温快速连续式退火、可生产出综合冲压效果良好、冲压成型后表面细腻的汽车齿轮箱联轴器外齿套用10.0mm厚5052铝合金O状态材料的汽车联轴器外齿套用铝合金基材的制造方法。
本发明的技术方案如下：
汽车联轴器外齿套用铝合金基材的制造方法，包括如下步骤：
步骤1)制备铝合金铸锭：熔炼铸造厚度为580mm或600mm的铝合金铸锭，所述铝合金铸锭中的化学成分与普通5052铝合金成分相同；
步骤2)采用“1+1”热轧机组轧制，热粗轧：将步骤1)制得的铝合金铸锭热粗轧为19.0mm或22.0mm的粗轧坯料；
步骤3)热精轧：将步骤2)制得的粗轧坯料经一道次热精轧轧制为10.0mm厚度的精轧坯料，热精轧加工率为47.36％-50％，终轧温度330℃-360℃；
步骤4)退火：将步骤3)制得的精轧坯料经连续式退火制成厚度为10.0mm的成品卷材，退火温度设置为450℃-470℃，保温时间为5分钟-10分钟。
进一步的，在步骤2)中，热粗轧道次为15或17道次、道次平均压下量为33.0mm-39.0mm。
进一步的，在步骤3)中，热精轧的轧制速度为120米/分-150米/分。
进一步的，在步骤4中，将步骤3)制得的精轧坯料冷却至45℃以下后，再在连续式退火线上进行退火。
进一步的，步骤1)制得的铝合金铸锭厚度为580.0mm；在步骤2)中，热粗轧17道次、道次平均压下量33.0mm，热精轧转移厚度为19.0mm；在步骤3)中，热精轧一道次轧制到成品卷材厚度，热精轧加工率为47.37％，终轧温度330℃-360℃；在步骤4)中，连续式退火的温度设置为450℃-470℃，保温时间为5分钟-10分钟。
进一步的，步骤1)制得的铝合金铸锭厚度为600.0mm；在步骤2)中，热粗轧15道次、道次平均压下量38.0mm-39.0mm，热精轧转移厚度为20.0mm；在步骤3)中，热精轧一道次轧制到成品卷材厚度，热精轧加工率为50％，终轧温度330℃-360℃；在步骤4)中，连续式退火的温度设置为450℃-470℃，保温时间为5分钟-10分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过控制热轧形变参数及成品采用高温快速连续式退火，解决了普通工艺生产出的5052中厚O态板冲压易开裂及冲压成型后外观粗糙/质量差的问题；本发明首先在热轧工序轧制时采用较高的应变速率配合较高的热轧终轧温度，使5052铝合金材料进行充分的动态再结晶，从而得到良好的内部晶粒组织，然后通过对10.0mm厚度的热轧坯料进行连续式快速热处理退火，使5052铝合金材料在短时间内进行快速再结晶，有效细化了5052铝合金材料晶粒，实现了高晶粒度和良好的冲压成形特性；本发明的制造方法克服了普通工艺生产的5052材料冲压易开裂、成型后晶粒组织不均及表面差的缺陷，提高了5052铝合金中厚O态板的深冲性能，降低了生产出的5052铝合金中厚O态板在深拉伸/旋压成汽车齿轮箱联轴器外齿套时因径缩而产生的开裂倾向；
本发明的制造方法制得的5052铝合金中厚O态板成品材料屈强比≤0.4，应变硬化指数≥0.30，断后延伸率达34％以上，材料晶粒≤100μm，综合冲压效果良好，且冲压成型后表面细腻，可作为于汽车齿轮箱联轴器外齿套用的10.0mm厚高成型冲压/旋压材料。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
汽车联轴器外齿套用铝合金基材的制造方法，包括如下步骤：
步骤1)制备铝合金铸锭：熔炼铸造厚度为580mm或600mm的铝合金铸锭，所述铝合金铸锭中的化学成分与普通5052铝合金成分相同；
步骤2)采用“1+1”热轧机组轧制，热粗轧：将步骤1)制得的铝合金铸锭经15或17道次热粗轧轧制为粗轧坯料，道次平均压下量为33.0mm-39.0mm，热精轧转移厚度为19.0mm或22.0mm；
步骤3)热精轧：将步骤2)制得的粗轧坯料经一道次热精轧轧制为10.0mm厚度的精轧坯料，热精轧加工率为47.36％-50％，终轧温度330℃-360℃；
步骤4)退火：将步骤3)制得的精轧坯料经连续式退火制成厚度为10.0mm的成品卷材，退火温度设置为450℃-470℃，保温时间为5分钟-10分钟；需要说明的是本发明中所使用的5052铝合金原料成分符合5052铝合金国标即可，铝合金铸锭的熔铸、均热均为正常工艺。
进一步的，在步骤3)中，热精轧的轧制速度为120米/分-150米/分。
进一步的，在步骤4中，将步骤3)制得的精轧坯料冷却至45℃以下后，再在连续式退火线上进行退火。
本实施例采用“1+1”热轧机组，通过控制热轧形变参数及成品采用高温快速连续式退火，解决了普通5052中厚O态板冲压效果不好及冲压成型后外观质量差的问题；在热轧工序轧制时采用较高的应变速率配合较高的热轧终轧温度，使材料进行充分的动态再结晶，从而得到良好的内部晶粒组织；对10.0mm厚度的热轧坯料进行连续式快速热处理退火，使得材料在短时间内进行快速再结晶，有效细化了材料晶粒，实现了高晶粒度和良好的冲压成形特性；本实施例制成的5052中厚O态板成品材料屈强比≤0.4，应变硬化指数≥0.30，断后延伸率达34％以上，材料晶粒≤100μm，可以应用于汽车齿轮箱联轴器外齿套用10.0mm厚的5052铝合金高成型冲压/旋压材料，综合冲压效果良好，且冲压成型后表面细腻，弥补了普通5052材料冲压易开裂，成型后晶粒组织不均及表面差的缺陷。
实施例2
本实施例为基于实施例1的另一种实施方式，对于实施例1相同的技术方案描述将省略，仅对与实施例1不同的技术方案进行说明。
在本实施例中，步骤1)制得的铝合金铸锭厚度为580.0mm；在步骤2)中，热粗轧17道次、道次平均压下量33.0mm，热精轧转移厚度为19.0mm；在步骤3)中，热精轧一道次轧制到成品卷材厚度，热精轧加工率为47.36％，终轧温度330℃-360℃；在步骤4)中，连续式退火的温度设置为450℃-470℃，保温时间为5分钟-10分钟。
热轧过程中当变形达到动态再结晶临界应变时材料才会发生动态再结晶，动态再结晶临界应变与变形温度和应变速率有关，而影响应变速率的主要因素是道次加工率，本实施例中热精轧一道次轧制到成品厚度，同时采用单道次50％超大加工率，加之较大的终轧温度，使材料在热轧工序时获得充分的动态再结晶，从而获得高晶粒度的热轧坯料；再经连续式退火获得成品卷材，一方面热轧坯料连续式退火后晶粒可达100μm以下，另一方面热轧坯料经高温快速退火后屈强比降至0.4以下，材料应变硬化指数可达0.33-0.38，断后延伸率达34％以上，大大提高了5052铝合金中厚O态板的深冲性能，降低了5052铝合金中厚O态板在深拉伸/旋压成汽车齿轮箱联轴器外齿套时因径缩而产生的开裂倾向。
实施例3
本实施例为基于实施例1的另一种实施方式，对于实施例1相同的技术方案描述将省略，仅对与实施例1不同的技术方案进行说明。
本实施例中，步骤1)制得的铝合金铸锭厚度为600.0mm；在步骤2)中，热粗轧15道次、道次平均压下量38.0mm-39.0mm，热精轧转移厚度为20.0mm；在步骤3)中，热精轧一道次轧制到成品卷材厚度，热精轧加工率为50％，终轧温度330℃-360℃；在步骤4)中，连续式退火的温度设置为450℃-470℃，保温时间为5分钟-10分钟。
本实施例中热精轧一道次轧制到成品厚度，同时采用单道次50％超大加工率，加之较大的终轧温度，使材料在热轧工序时获得充分的动态再结晶，从而获得高晶粒度的热轧坯料；再经连续式退火获得成品卷材，一方面热轧坯料连续式退火后晶粒可达100μm以下，另一方面热轧坯料经高温快速退火后屈强比降至0.4以下，材料应变硬化指数可达0.34-0.38，断后延伸率达34％以上，大大提高了5052铝合金中厚O态板的深冲性能，降低了5052铝合金中厚O态板在深拉伸/旋压成汽车齿轮箱联轴器外齿套时因径缩而产生的开裂倾向。
本发明实施例2、实施例3制成的成品卷材的成品性能如下：
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.汽车联轴器外齿套用铝合金基材的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)制备铝合金铸锭：熔炼铸造厚度为580mm或600mm的铝合金铸锭，所述铝合金铸锭中的化学成分与普通5052铝合金成分相同；
步骤2)采用“1+1”热轧机组轧制，热粗轧：将步骤1)制得的铝合金铸锭热粗轧为19.0mm或20.0mm的粗轧坯料；其中，热粗轧道次为15或17道次、道次平均压下量为33.0mm-39.0mm；
步骤3)热精轧：将步骤2)制得的粗轧坯料经一道次热精轧轧制为10.0mm厚度的精轧坯料，热精轧加工率为47.36％-50％，终轧温度为330℃-360℃，热精轧的轧制速度为120米/分-150米/分；
步骤4)退火：将步骤3)制得的精轧坯料冷却至45℃以下后，在连续式退火线上经连续式退火制成厚度为10.0mm的成品卷材，退火温度设置为450℃-470℃，保温时间为5分钟-10分钟。
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