Processo di produzione di piastre/bobine in alluminio 5052-H32

5052-H32-piastra-alluminio.pdf

Il processo di produzione della lega di alluminio 5052 è fusione e fusione → segatura e fresatura di lingotti → riscaldamento di billette → laminazione a caldo → laminazione a freddo → ricottura del prodotto finito → taglio trasversale → imballaggio.

Per preparare il lingotto, questo viene degasato online utilizzando un doppio rotore, raffinato con Al5TiB nello scivolo, filtrato tramite una piastra filtrante in ceramica e colato in un lingotto piatto che misura 630 mm × 1400 mm × 8000 mm.
Segatura e riscaldamento di lingotti
Per il taglio del lingotto viene utilizzata una segatrice, che viene poi trasferita ad una fresatrice per la pelatura, che rimuove lo strato di segregazione superficiale e le scaglie di ossido, prima di essere riscaldato nel forno. Sistema di riscaldamento: 480 gradi per 3 ore; dopo la conservazione a caldo, viene tolto dal forno e laminato.

Laminato a caldo
Per formare una billetta intermedia, il lingotto ad alta-temperatura passa attraverso 19 passaggi di laminazione sgrossatrice a caldo. Dopo essere stata tagliata, la testa del materiale entra nel laminatoio a quattro-gabbie per finitura a caldo. Dopo la laminazione e l'assottigliamento continui, l'avvolgimento ad alta-temperatura inizia a regolare la bobina laminata a caldo-. La bobina ha uno spessore di 6,7 mm, con una temperatura finale di laminazione di 325 gradi ±5 gradi e si raffredda spontaneamente dopo la rimozione dalla macchina.

Indurimento tramite laminazione a freddo-
I coils laminati a caldo-raffreddati vengono espulsi dai prodotti finiti uno alla volta sulla macchina di laminazione a freddo, con un tasso di lavorazione totale del 25%. Inoltre, il laminatoio a freddo deve regolare l'angolo e la pressione dell'aria dello spurgo dei bordi per evitare che olio e spruzzi raggiungano la superficie della bobina, riducendo la probabilità di guasti dovuti a macchie d'olio.

Ricottura completata
Per la ricottura diretta senza pulizia è innanzitutto importante garantire che non vi siano macchie d'olio sulla superficie del coil e che l'olio residuo possa essere totalmente volatilizzato, con una finestra di processo molto limitata. Se la temperatura è troppo bassa non ci saranno macchie d'olio, ma ci saranno residui d'olio; se la temperatura è troppo alta si formeranno macchie d'olio ma non residui.

Il particolare sistema di processo di ricottura utilizzato:
Nella prima fase, il gas del forno è impostato a 180 gradi, la velocità di riscaldamento è impostata a 35 gradi all'ora e la pressione negativa e lo spurgo vengono attivati ​​per svolgere il ruolo di pre-essiccazione nell'ambiente dell'aria.
Nella seconda fase, quando il gas del forno raggiunge i 180 gradi, inizia a riempirlo con gas N₂ per mantenere il livello di ossigeno al di sotto dello 0,1%, quindi mantienilo caldo per 6 ore per fungere da ambiente di pre-essiccazione. Risulterà macchie d'olio dovute all'ossidazione;

Nella terza fase, il gas del forno viene riscaldato a 235 gradi ad una velocità di 30 gradi all'ora. Quando la bobina raggiunge i 230 gradi, viene trattenuta per 3 ore per completare il processo di tempra e rinvenimento, ottenendo le qualità meccaniche desiderate. A questo punto, anche l'olio residuo si è volatilizzato, ma non ha superato l'intervallo di temperature dannose delle macchie d'olio (da 245 gradi a 400 gradi).
Nella quarta fase, il gas del forno viene impostato su 0 gradi e la ventola di raffreddamento laterale viene accesa per raffreddarsi rapidamente. Quando la temperatura del metallo scende sotto i 150 gradi, lascia il forno ed è esposto all'aria.

Analisi della composizione chimica

1) La lega contiene Si come elemento impuro. Durante la fusione e la solidificazione può creare complicati composti ternari con Fe e alluminio. La prima fase è di grandi dimensioni ed è dispersa lungo tutto il confine dendritico. È una fase insolubile che si forma durante il processo di fusione che riduce la fluidità della lega. Il controllo rigoroso di w(Si) Meno o uguale allo 0,10% nel test riduce la quantità complessiva di composti ternari complessi AlFeSi, migliorando la plasticità della lega.

2) Il Fe nella lega non è costituito interamente da elementi impuri e la sua frazione in massa è mantenuta tra lo 0,2% e lo 0,3%, consentendogli di evitare conseguenze negative svolgendo anche una funzione positiva. Una parte dell'elemento Fe nella lega risiede in forma sovrasatura. Durante il processo di omogeneizzazione ad alte temperature, la fase di dispersione di AlFeSi può precipitare all'interno del grano, e le sue dimensioni sono molto piccole, affinando il grano ricristallizzato e contribuendo alla sua resistenza e plasticità.

Lamiera di alluminio 5052-H32 imballata

3) The alloy has a regulated w(Fe)/w(Si)>Rapporto 2,0, con la fase (AlFeSi) e una quantità minore di fase (AlFeSi) che si formano durante la solidificazione. La fase ha una forma-simile a un osso. Può frantumarsi completamente durante il processo di laminazione e non è dannoso per la plasticità. La fase (AlFeSi) è una fase aghiforme, rigida e fragile, difficile da rompere durante la laminazione a caldo e dannosa per la plasticità.
4) Il Cu è un'impurità nella lega che ne influenza la resistenza alla corrosione. Il w(Cu) è limitato a non più dello 0,05%.

5) Il Mn nella lega è un elemento impuro. Per affinare i grani ricristallizzati nella lega di alluminio 5052 viene utilizzato il Cr, e non il Mn; pertanto, w(Mn) dovrebbe essere mantenuto allo 0,08% o inferiore.
6) Il Mg è un elemento legante ed è disciolto nella matrice di alluminio, il che può rallentare il movimento delle dislocazioni e contribuire all'incrudimento. Il controllo di w(Mg) tra il 2,5% e il 2,7% può comportare un incrudimento più rapido e una resistenza alla trazione sufficiente senza richiedere un'elevata velocità di lavorazione a freddo.

7) La lega contiene Cr, che è un elemento di lega. Quando il lingotto solidifica, diventa sovrasaturo e precipita durante il successivo processo di riscaldamento per formare una fase sparsa di CrAl7. Le particelle hanno un'eccellente stabilità termica e possono migliorare i grani ricristallizzati. Può aumentare la resistenza e la fluidità della lega. Controllo w(Cr) dallo 0,18% allo 0,24%. Se il contenuto di cromo è troppo elevato si forma una dannosa fase grossolana; se il contenuto di cromo è troppo basso la fase dispersa risulta insufficiente riducendo l'effetto positivo.
8) Il Ti nella lega può creare TiAl₃ e AlTi₅B₁, affinando i grani del lingotto e aumentandone le qualità meccaniche.

Analisi 5052-H32 terminata

1) La bobina generata con la nuova tecnica ha una buona qualità superficiale, senza macchie d'olio o residui di olio, ed è conforme alla norma. Osservazione strutturale interna: i grani cristallini sono fini ed omogenei, senza struttura fibrosa. Questo stato organizzativo ha una bassa anisotropia ed è difficile da frantumare quando viene piegato. Tuttavia, i tradizionali prodotti-laminati a caldo a bassa-temperatura direttamente fuori-linea hanno strutture fibrose con elevata anisotropia e le piastre sono soggette a fratture se piegate trasversalmente.

2) La Tabella 4 mostra le caratteristiche meccaniche e i risultati dei test di flessione della piastra in lega di alluminio 5052-H32 di spessore 5,0 mm prodotta utilizzando la nuova tecnica. Le piastre sono state distribuite agli utenti finali per un utilizzo di prova. I risultati sono stati soddisfacenti e la flessione di 90 gradi 0t non si è incrinata. I nuovi prodotti artigianali hanno soddisfatto i parametri oggettivi stabiliti.

Lamiera di alluminio 5052-H32 spessore 2 mm

Il processo principale nella produzione di 5052-h32

1) La lamiera di spessore medio-standard nazionale in lega di alluminio 5052-H32 prodotta mediante la tradizionale tecnica offline-di laminazione a caldo diretta a bassa-temperatura ha una struttura fibrosa ed è soggetta a fessurazioni durante la piegatura trasversale.

2) La tranciatura viene eseguita utilizzando una macchina di laminazione continua a caldo 1+4 di nuova costruzione. La temperatura finale di laminazione è regolata con precisione a 325 gradi ±5 gradi, con conseguente completa ricristallizzazione, simile all'effetto della laminazione a freddo-ricottura intermedia.

3) La piastra finale-laminata a freddo viene ricotta direttamente senza pulizia e lo specifico processo di ricottura di finitura garantisce che non vi siano macchie d'olio o olio residuo sulla superficie, con conseguenti buone prestazioni di piegatura.