5052H32鋁板的連鑄連軋生产加工工藝

連鑄連軋即通過連續鑄造機將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板帶軋機，從而直接軋製成供冷軋用的板、帶坯及其他成品 。 連鑄連軋工藝相對於傳統直冷鑄錠熱軋工藝，省去了的鋸頭铣面，鑄錠預熱均勻化等工序，大大減少了能源的消耗，真正做到節能、減排，有利於可持續擴展，具有很強的競爭優勢 [2] 。 但有可能出現連續鑄坯的表面品質和成分偏析等問題，影響到其最終熱軋产品的性能，因此有必要對 5052 合金連鑄連軋的产品性能進行研究。

1 用5052鋁板進行實驗

1.1 試驗材料

采用5052 連鑄連軋 5.0 mm 左右的鋁板進行試驗，來確定連鑄連軋 5052H32 板材的生产工藝 。 連鑄連鑄鋁卷的生产工藝流程為：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

將坯料厚度為 5.0 mm 左右的鋁板軋製至毛坯料厚度。將毛坯料中間退火後，軋製到成品厚度 1.5mm 。 軋製到毛坯厚度時，需給成品厚度 1.5 mm 的板材預先留下不同的冷變形量 （ 20% 、 30% 、 40% 、50% ）。 根據計算，軋製毛坯料的厚度分別為 1.88 、2.14 、 2.50 、 3.00 mm 。並將不同變形量的成品厚度板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，繪製冷軋加工硬化曲線如圖1，隨着加工率的增加，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产供應冷軋坯料的變化趨勢一致。

2.2 O 態力學性能

將標準試樣在 280、300 、320 、330、340、360 ℃ 的溫度下，保溫2h，檢測力學性能，確定連鑄連軋卷 O態時的金屬溫度， 即連鑄連軋鋁卷的再結晶終了溫度。 力學性能與溫度的關系如圖 2。

從圖可以看出，隨着退火溫度的升高，抗拉強度和屈服強度隨之下降，而伸長率則升高。這是由於板材內部的組織發生了回復和再結晶， 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，隨着退火溫度的提高，伸長率稍有提升。 由此可知，連鑄連軋的再結晶終了溫度為 330℃ ， 這比傳統直冷鑄錠熱軋工藝生产供應坯料的5052 合金再結晶終了溫度高了 40~50 ℃ ，這可能與連鑄連軋內部金相組織有關。連鑄連軋 5052 冷軋板中第二相明顯地沿軋製方向分布，偏光金相組織沿軋製方向拉長，顯微組織明顯為軋製應力強化態，但另外地保留了冷作硬化態組織。

2.3 中間退火後力學性能變化

為了摸索出 5052H12 所需的變形量，將退火到O 態的板材軋製不同的變形量 （ 10% 、 15% 、 20% 、25% 、 30% 、 40% 、 50% 、 60% 和 70% ），檢測力學性能。加工率達到 20% 以上才能滿足國標中 5052H12 的力學性能範圍要求。 但 5052 變形鋁 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，導致力學性能下降，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

將不同變形量（加工率為 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% ，溫度為 160~180 ℃ 時； 加工率 30%~40% ，溫度為60~220 ℃；加工率 50% ，溫度為 200~220 ℃ 時，保溫 2 h ，均能達到力學性能要求。 但彙總考慮各個因素對 5052 板材力學性能的影響，以及考慮工廠實際生产狀況、成本等因素，確定連鑄連軋5052H32的冷軋工藝參數為： 加工率 20%, 穩定化退火溫度160 ℃，保溫2 h 。 實際生产時，可以適當提高 Mg元素含量，提高板材的力學性能，更好的滿足各類顧客的需求。

3 結論

（ 1 ） 連鑄連軋鋁卷再結晶終了溫度為 330℃ 。

（ 2 ） 連鑄連軋 5052 H32 的生产工藝參數：變形加工率20%，穩定化退火160 ℃ ，保溫2 h 。

（ 3 ） 適當提高 Mg 元素的含量， 可通過連鑄連軋坯料來滿足 5052 H32 板材的各類顧客要求。