维普资讯 http://www.cqvip.com 第２２卷第３期 矿 冶 工 程 Ｖ０１．２２№３ ２００２年９月 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ Ｍ哐ＴＡＩ ＩＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧ 砸ｌⅢｔＤ Ｇ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２Ｏ０２ 铝一锰系防锈铝合金的深化应用及其研究 朱兆华 （广州铝加工厂，广东广州５１０３６０） 摘要：根据市场和顾客对防锈铝的特殊要求，选择了合适的合金牌号及最佳的成分范围。通过适当调整冷轧工艺及热处理工 艺，防锈铝合金具有理想的综合性能，可广泛应用于化工、家电、建材等行业。 关键词：防锈铝；应用；合金；综合性能 Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ＡＩ—Ｍｎ Ａｎｔｉｒｕｓｔ Ａｌｕｍｉｎｉｕｌｎ Ａｌｌｏｙｓ ＺＨＵ Ｚｈａｏ—ｈｕａ （Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｐｌａｎｔ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０３６０，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ａｎａｌｙｓｉｎｇ ｄｅｍａｎｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｋｅｔ ａｎｄ ｃｕｓｔｏｍｅｒ ｆｏｒ ａｎｔｉｒｕｓｔ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ，ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｌｌ０ｙ ｋｉｎｄｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｂｅｓｔ ｒａｎｇｅｓ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃａｌｌ ｂｅ ｃｈｏｏｓｅｄ．Ｂｙ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｇｕｅ ｉｎ ｃｏｌｄ ｒｏｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ｈｔｅ Ａ１一Ｍｎ ａｎｔｉｒｕｓｔ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ ｃａｌｌ ａｄａｐｔ ｔｏ ｔｈｅ ｗｉｄｅ ｕｓｅｓ ａｎｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｍ ｌｉｆｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｎｔｉｒｕｓｔ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ａｌｌｏｙｓ；ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ 铝一锰系防锈铝（３０Ｏ０系铝合金）广泛应用于化工设 表２不同厚度的３００３合金（经退火．Ｈ２６态）的主要力学性能 备的制造以及民用建筑等场合。其突出特点是抗蚀性 好，强度比工业纯铝高，而且塑性很好，焊接性能优良。 广州铝加工厂经过几年的试制研究，已经成功地 实现了用连续铸轧工艺生产出不同性能、满足不同需 要的防锈铝，逐步得到广大客户和市场的认可。 ｌ合金成分及性能 选择应用最广的３００３（ＬＦ２１）防锈铝合金作为试 制对象。根据相应的国际、国内成分标准的有关规定， 在纯铝的基础上，按比例适当添加合金元素Ｍｎ、Ｆｅ和 ｓｉ，使主要合金元素的成分满足：Ｆｅ≤０．７％，Ｓｉ≤ 对比上述３个表格中的相应数据，显然，３００３合金 ０．６％，Ｃｕ ０．０５％～０．２％，Ｍｎ １．０％～１。５％。通过多 的综合性能（强度及塑性）明显优于普通纯铝的性能，在 炉次的试验，已生产出大批３００３合金，其成分完全满 相同或相近延伸率的条件下，抗拉强度大幅度提高。 足上述的标准。 根据全自动洗衣机外壳用铝板的特殊要求，选取 经过冷轧，分别轧至厚度为１．０ ｍｍ和０．５６ ｍｍ，硬态 ３００５合金作为试制对象，即在３００３合金基础上添加一 产品的主要性能见表Ｉ。硬态合金经退火处理，其力学性 定含量的金属镁。合金经过冷轧、退火处理，力学性能 能见表２。广州铝加工厂用连续铸轧法生产的０．５ Ｉ．０ 见表４。 ｒⅦｎ厚的纯铝板，在不同状态下的力学性能见表３。 表４ ３００５合金在不同状态下的性能 表１不同厚度的３ＯＯ３合金（硬态Ｈ１８）的主要力学性能 ①收稿日期：２００２＿ｏ３．１８ 作者男工程师 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 朱兆华：铝一锰系防锈铝合金的深化应用及其研究 ｌｌ９ 由表４可知，合金具有极佳的综合性能，在抗拉强 由于３００３防锈铝具有较纯铝更高的强度，且成型 性能好，高档的铝质天花板及扣板均逐渐采用防锈铝。 板厚３ ｉｎｌｎ以上的３００３铝合金压型花纹板已用作 汽车（客车）蒙皮板、车箱底板。 度高达２００ ＭＰａ的情况下，延伸率仍可以达到１０％，大 大提高了高强度铝合金的使用价值。 ２防锈铝合金加工工艺 １）为了保证铝合金成分均匀，减少因添加合金元 素时可能带来的气、渣增多，生产过程中应投入在线除 气过滤装置。 ３）不粘锅等炊具用圆片及圆片坯料。采用３００３ 合金软态（０）铝板，厚度范围在０．９～４ ｉｎｌｎ的圆片，要 求冲压不裂，且综合性能良好。 ４）瓶盖料。除了８０１１专用防盗盖料外，在瓶盖 料方面还普遍采用１１００、３００３及３００５合金，厚度范围 多为０．２～０．３ ｉｎｌｎ，Ｈ２６状态。 ２）生产３００３合金时，可适当提高铝水熔炼温度， 以加速Ｆｅ、Ｍｎ的溶解吸收，并保证成分均匀；而生产 ３００５合金时，由于Ｍｇ极易溶解和挥发，应适当降低静 置炉的温度以减少№的烧损。 ３）纯铝中加入Ｍｎ后，生成固溶强化相和弥散强 化相¨ ，所以铸轧立板时，相应的轧制力和卷取张力加 大，再加入Ｍｇ后，强化效应更明显，熔体流动性降低。 ４生产改进措施 由于要添加合金元素、消耗氮气等，故生产防锈铝 合金，其材料成本较纯铝高；由于３０００系铝．锰防锈铝 材质较硬，对铸轧机、冷轧机，特别是对轧辊损耗较大； 加上退火工序的电耗等，生产铝合金比纯铝成本相对 为了提高立板成功率，立板时可采用高温低速法，待板 面质量稳定后再平稳地降温提速。尤其是３００５合金， 应在能稳定生产３００３合金的情况下再采用此法。 ４）冷轧轧制工艺采用多道次小加工率的方法。 要高。为了获得最佳的经济效益，除完善工艺、降低消 耗及减少成本外，还需注意如下几个方面。 １）配备和完善制氮装置。生产铝合金必须投入 线上除气过滤装置。此时如果利用瓶装氮气，不仅不 经济，而且批量连续生产时难以持续稳定。就算配备 了空分制氮装置，也应提高氮气的纯度，如氮气纯度不 够，不仅除气效果差，反而会使熔体含气量增加。 ２）清炉制度。生产铝合金，炉内积累的渣子较多 且不易清除。生产一批料后必须清炉，及时清理炉内 在轧制３０００系铝合金时，轧制力明显增加，故每一道 次的加工率以不超过３５％为宜，尤其是头两道次。 ５）为了使合金成分均匀，减少偏析及裂纹倾向， 般需要对铸轧坯料进行均匀化处理。根据３０００系 合金的金属相图特征，多取临近再结晶温度进行１０ ｈ 一以上的退火处理。 ３０００系合金经过一定冷轧后，加工硬化加剧，强 度大大提高，为满足一定的加工性能和使用性能，均需 进行成品退火，其退火温度比纯铝退火温度略高。 从降低成本角度考虑，性能要求不特别严格的产 品，可以省略均匀化退火，而在成品退火时适当增加退 火温度和延长退火时间。 沉积铝渣。同时还要认真洗炉，确保每炉新料的成分 符合要求，且保证炉体质量。 ３）制定和加强材料及废料的合理管理制度。在 正常批量生产合金时，配料是首要环节。应对所有材 料和废料建立严格的管理制度，分开堆放、区分标识， 并按牌号不同分别投入。 ４）系统的工艺跟进。生产铝．锰系防锈铝，除了 根据产品用途选择最佳的合金牌号及其相应的成分 外，同时还必须调整冷轧工艺和热处理工艺，以获得理 ３防锈铝合金应用 随着日用铝制品、家电产品及建筑装饰材料等追 求高档化、个性化以及功能多样化，因此对铝合金的综 合性能要求越来越高。目前３０００系防锈铝已广泛应 用于以下几个方面： 想的综合性能，满足越来越多的用途。 ５结 语 １）１～１．２ ｍｍ厚的洗衣机外壳用板。全自动洗衣 机已得到越来越多人的青睐并逐渐取代双缸半自动洗 铝．锰系防锈铝合金的力学性能优于相同工艺条 件生产的纯铝。通过选择和调整成分，配以合适的冷 轧和退火工艺，铝．锰系防锈铝合金可以具有优良的综 衣机。它的外壳用料要求有相对较高的抗拉强度和抗 疲劳强度（ ＞２００ ＭＰａ），同时又要有优良的综合韧性 （６＞８％）。实验证明，３００５铝合金的性能完全能满足 全自动洗衣机外壳用板的特殊要求。 ２）建筑装饰材料、结构材料。正日益广泛应用的 铝幕墙板多采用２～３ ｍｍ厚的３００３、Ｈ２４铝合金板（ｏ ＝合韧性。该系列合金已广泛应用于建筑装饰材料和家 电外结构件上。 参考文献 ［１］ 王祝堂，田荣璋．铝合金及其加工手册．长沙：中南＿Ｔ业大学出版 社，１９８９ １３０～１８０ ＭＰａ，６≥５％）。
