5754-H32铝合金带材生产工艺

黄世焕

（广西南南铝加工有限公司，广西 南宁 530031）

5754铝合金具有易加工成形、良好的焊接性和耐蚀性、中等强度等特点，是AI-Mg系合金中典型的合金。不同热处理状态的5754铝合金板材广泛应用于焊接结构件、大型屋面板、汽车制造业、轨道交通和船舶制造业等领域，其中H32状态板带材是用量最大的热处理状态之一[1]。

1 试验材料和方法

1.1 试验材料

其化学成分如表1所示的，半连续铸造生产的5754铝合金铸锭为本实验所采用的。7700mm×1350mm×650mm为锯切头、尾后铸锭的规格。热轧卷材为1280mm×3.0mm且在1+3热连轧机上轧制。

表1 5754铝合金铸锭的化学成分（质量分数/%）

1.2 试验方法

在四辊试验冷轧机上轧制从3.0mm热轧卷上切取的试样，分别轧制至0.96mm、1.32mm、1.65mm、1.92mm、2.25mm、2.7mm的厚度。获得冷轧板拉伸性能与冷轧压下率之间的关系时则通过对不同厚度冷轧板的力学性能进行检测，接着在选择中间退火以后的冷轧加工率时根据5754-H32板材的力学性能要求，轧制至0.77mm则仍旧借助于四辊试验冷轧机进行轧制[2]。300℃、280℃、260℃、240℃、220℃和200℃为进行成品退火试验时不同冷轧变形率的成品板材所选择的退火温度，两小时则作为保温时间。

2 试验结果与分析

2.1 热轧板组织与性能

480℃～500℃为铣面后铸锭的加热温度，轧制成3.0mm的热轧卷需要经过3机架热精轧，17道次热粗轧，且310℃～330℃为终轧温度。热轧卷的金相显微组织，热轧卷为O状态，且为完全再结晶组织，表2所示则为热轧卷的力学性能。

表2 5754铝合金3.0mm热轧卷材的力学性能

2.2 冷轧板组织与性能

在四辊试验冷轧机上把3.0mm热轧卷分别轧制为 0.96mm、1.32mm、1.65mm、1.92mm、2.25mm 和2.7mm，其冷轧加工率则分别对应68%、56%、45%、36%、25%和10%。表三所示则为冷轧板的力学性能。我们从中可以看出，随着增加的冷轧压下率5754铝合金冷轧板材的极限拉伸强度的增加呈现出线性的趋势，随着增加的压下率，在压下率小于11.1%的情况下，其屈服强度增加迅速，接着虽然减小了增幅。然而在增加时也呈现出了线性。随着增加的压下率，在压下率小于26.2%的情况下，其伸长率降低迅速，接着基本保持不变。5754-H32铝合金材料的冷轧加工率在中间退火后为10%～35%，我们可以根据加工硬化曲线而得出。

表3 5754铝合金不同冷轧加工率板材的力学性能

2.3 在板材组织和性能方面成品退火温度和冷轧变形率的影响

在四辊试验轧制上把3.0mm热轧卷根据上文的5754铝合金冷加工硬化曲线，分别轧制至0.88mm、0.95mm、1.03mm和1.15mm的半成品，接着两小时的保温时间，320℃的退火温度进行中间退火，其完全再结晶状态也可以通过其进行金相组织观察而得出。所有板材在中间退火后冷轧至0.77mm，12.5%、19%、25%和33%则分别为其对应的中间退火后冷轧变形率。保温两小时，在200℃～300℃对不同冷轧变形率的5754铝合金板材进行成品退火。保温两小时，在200℃～300℃，不同冷轧加工率（12.5%～33%）的板材在中间退火后。

可以看出，板材的屈服强度、抗拉强度，随着升高的成品退火温度，在同一冷轧加工率下逐渐降低，但是其伸长率却逐渐升高。这是由于板材内部随着升高的退火而发生了再结晶和回复。当成品退火温度升高至300℃后，对于冷轧加工率25%和33%和的板材而言，其伸长率达到20%以上，屈服强度降低至120N/mm2以下，抗拉强度则急剧降低至235N/mm2以下，因此我们可以得出板材发生了完全再结晶。当成品退火温度升高至280℃，对于冷轧加工率19%板材来说，伸长率为14.5%，屈服强度为168N/mm2，抗拉强度为254N/mm2。板材的伸长率在成品退火温度升高至300℃时为15.2%，屈服强度为148N/mm2，抗拉强度为240N/mm2，而此时板材未完全再结晶。成品退火温度升高至280℃退火，对于冷加工率12.5%的板材而言，伸长率为15.8%，屈服强度为152N/mm2，抗拉强度为237N/mm2，且板材材料也并未在退火温度300℃时发生完成再结晶。随着逐渐增加的冷轧加工率，中间退火后板材再结晶的驱动力增加，材料内部储能增加。在300℃成品退火时，冷轧加工率33%和25%的板材伸长率提升，强度急剧下降，且发生完全再结晶。此外，材料在290℃～300℃退火随着增大的冷轧加工率发生再结晶时其力学性能突变也就越明显。

我们通过观察三金相组织可以得出，280℃成品退火，冷轧加工率12.5%的板材，其晶粒接近等轴晶，这是由于板材冷轧变形率在中间退火后较小，因此中间退火后晶粒仍是再结晶组织。

3 试验结论

在冷轧时，5754铝合金热轧卷随着增加的冷轧加工率其冷轧板材抗拉强度的增加呈现出线性的变化，随着增加的压下率，在压下率小于11.1%的情况下，其屈服强度也增加迅速，其增幅随后减小，然而其增加也呈现出线性。随压下率增加，在压下率小于26.2%的情况下，其伸长率迅速降低，接着基本保持不变。通过基本保持不变，减小中间退火后的冷轧加工率，5754铝合金可以提高H32状态材料的伸长率。