El proceso de producción de la aleación de aluminio 5052 es fusión y fundición → aserrado y fresado de lingotes → calentamiento de palanquillas → laminación en caliente → laminación en frío → recocido del producto terminado → corte transversal → embalaje.
Para preparar el lingote, se desgasifica en línea mediante un doble rotor, se refina con Al5TiB en el conducto, se filtra mediante una placa filtrante de cerámica y se vierte en un lingote plano de 630 mm × 1400 mm × 8000 mm.
Aserrado y calentamiento de lingotes
Se utiliza una sierra para cortar el lingote, que luego se transfiere a una fresadora para pelarlo, lo que elimina la capa de segregación superficial y las incrustaciones de óxido, antes de calentarlo en el horno. Sistema de calefacción: 480 grados durante 3 horas; tras conservarlo en caliente, se retira del horno y se lamina.
Laminado en Caliente
Para formar un tocho intermedio, el lingote de alta-temperatura pasa por 19 pasadas de laminación en desbaste en caliente. Después de ser cortado, el cabezal del material ingresa al laminador de acabado en caliente de cuatro-soportes. Después del laminado y adelgazamiento continuo, el bobinado a alta-temperatura comienza a regular la bobina laminada en caliente-. La bobina tiene un grosor de 6,7 mm, una temperatura de laminación final de 325 grados ±5 grados y se enfría espontáneamente después de retirarla de la máquina.
Endurecimiento-laminado en frío
Las bobinas laminadas en caliente-enfriadas se laminan de los productos terminados una a la vez en la máquina de laminación en frío, con una tasa de procesamiento total del 25%. Además, el laminador en frío debe ajustar el ángulo y la presión del aire de la purga del borde para evitar que el aceite y las salpicaduras lleguen a la superficie de la bobina, lo que reduce la probabilidad de que se produzcan fallas en las manchas de aceite.
Recocido completado
Para el recocido directo sin limpieza, es importante primero garantizar que no queden manchas de aceite en la superficie de la bobina, así como que el aceite sobrante pueda volatilizarse totalmente, con una ventana de proceso muy limitada. Si la temperatura es demasiado baja, no habrá manchas de aceite, pero sí restos de aceite; Si la temperatura es demasiado alta, habrá manchas de aceite pero no habrá residuos.
El sistema de proceso de recocido particular utilizó:
En la primera etapa, el gas del horno se ajusta a 180 grados, la velocidad de calentamiento se fija a 35 grados por hora y la presión negativa y la purga se activan para desempeñar el papel de pre-secado en el ambiente del aire.
En la segunda etapa, cuando el gas del horno alcance los 180 grados, comience a llenarlo con gas N₂ para mantener el nivel de oxígeno por debajo del 0,1 % y luego manténgalo caliente durante 6 horas para que actúe como un ambiente de pre-secado. Provocará manchas de aceite debido a la oxidación;
En el tercer paso, el gas del horno se calienta a 235 grados a un ritmo de 30 grados por hora. Cuando la bobina alcanza los 230 grados, se mantiene durante 3 horas para finalizar el proceso de enfriamiento y revenido, dando como resultado las cualidades mecánicas deseadas. En este punto, el aceite residual también se ha volatilizado, pero no ha cruzado el rango de temperatura dañino de las manchas de aceite (245 grados a 400 grados).
En la cuarta etapa, el gas del horno se ajusta a 0 grados y el ventilador de refrigeración lateral se enciende para enfriar rápidamente. Cuando la temperatura del metal cae por debajo de los 150 grados, sale del horno y queda expuesto al aire.
| Si | fe | Cu | Minnesota | magnesio | cr | Ti | Alabama |
| 0.1 | 0.2-0.3 | 0.05 | 0.08 | 2.5-2.7 | 0.18-0.24 | 0.01-0.03 | Resto |
Análisis de composición química
1) La aleación contiene Si como elemento impureza. Durante la fundición y la solidificación, puede crear compuestos ternarios complicados con Fe y aluminio. La primera fase es de gran tamaño y está dispersa por todo el límite dendrítico. Es una fase insoluble formada durante el proceso de fusión que reduce la fluidez de la aleación. Control estricto de w(Si) Menor o igual a 0,10% en la prueba reduce la cantidad total de compuestos ternarios complejos de AlFeSi, mejorando la plasticidad de la aleación.
2) El Fe en la aleación no está compuesto enteramente de elementos impuros y su fracción de masa se mantiene entre 0,2% y 0,3%, lo que le permite evitar consecuencias negativas y al mismo tiempo desempeñar una función positiva. Una porción del elemento Fe en la aleación reside en forma sobresaturada. Durante el proceso de homogeneización a altas temperaturas, la fase de dispersión de AlFeSi puede precipitar en el interior del grano, y su tamaño es muy pequeño, refinando el grano recristalizado y contribuyendo a su resistencia y plasticidad.
Hoja de aluminio empaquetada 5052-H32
3) The alloy has a regulated w(Fe)/w(Si)>Relación de 2,0, formándose la fase (AlFeSi) y una cantidad menor de fase (AlFeSi) durante la solidificación. La fase tiene forma de hueso-. Puede romperse por completo durante el proceso de laminado y no daña la plasticidad. La fase (AlFeSi) es una fase - parecida a una aguja, rígida y quebradiza que es difícil de romper durante el laminado en caliente y perjudicial para la plasticidad.
4) Cu es una impureza de la aleación que afecta su resistencia a la corrosión. El w(Cu) está limitado a no más del 0,05%.
5) El Mn en la aleación es un elemento impureza. Se utiliza Cr, no Mn, para refinar los granos recristalizados en la aleación de aluminio 5052; por lo tanto, w(Mn) debe mantenerse en 0,08% o menos.
6) El magnesio es un elemento de aleación y se disuelve en la matriz de aluminio, lo que puede retardar el movimiento de dislocación y contribuir al endurecimiento por trabajo. Controlar w(Mg) entre 2,5% y 2,7% puede dar como resultado un endurecimiento por trabajo más rápido y una resistencia a la tracción suficiente sin requerir una alta tasa de trabajo en frío.
7) La aleación contiene Cr, que es un elemento de aleación. Cuando el lingote se solidifica, se sobresatura y precipita durante el proceso de calentamiento posterior para formar una fase dispersa de CrAl7. Las partículas tienen una excelente estabilidad térmica y pueden mejorar los granos recristalizados. Puede aumentar la resistencia y fluidez de la aleación. Controle w(Cr) de 0,18% a 0,24%. Si el contenido de cromo es demasiado alto, se forma una fase gruesa perjudicial; si el contenido de cromo es demasiado bajo, la fase dispersa es insuficiente, lo que reduce el efecto positivo.
8) El Ti en la aleación puede crear TiAl₃ y AlTi₅B₁, refinando los granos del lingote y aumentando sus cualidades mecánicas.
Análisis 5052-H32 terminado
1) La bobina generada por la nueva técnica tiene buena calidad superficial, sin manchas de aceite ni residuos de aceite y cumple con la norma. Observación estructural interna: Los granos de cristal son finos y homogéneos, sin estructura fibrosa. Este estado organizacional tiene baja anisotropía y es difícil de romper cuando se dobla. Sin embargo, los productos tradicionales-laminados en caliente a baja-temperatura directamente fuera de línea-tienen estructuras fibrosas con alta anisotropía y las placas son propensas a fracturarse cuando se doblan transversalmente.
2) La Tabla 4 muestra las características mecánicas y los resultados de la prueba de flexión de la placa de aleación de aluminio 5052-H32 de 5,0 mm de espesor producida utilizando la nueva técnica. Las placas se distribuyeron a los usuarios finales para su uso de prueba. Los resultados fueron satisfactorios y la flexión de 90 grados 0t no se agrietó. Los nuevos productos artesanales cumplieron con los parámetros objetivos establecidos.
Hoja de aluminio 5052-H32 de 2 mm de espesor.
El proceso central en la producción de 5052-h32
1) La placa de espesor medio-estándar nacional de aleación de aluminio 5052-H32 producida mediante la técnica convencional fuera de línea de laminado en caliente-directo a baja-temperatura tiene una estructura fibrosa y es propensa a agrietarse durante la flexión transversal.
2) El corte se realiza utilizando una máquina de laminación continua en caliente 1+4 recién construida. La temperatura de laminación final se regula con precisión a 325 grados ±5 grados, lo que da como resultado una recristalización completa, similar al efecto del laminado en frío-recocido intermedio.
3) La placa final-laminada en frío se recoce directamente sin limpieza, y el proceso de recocido de acabado específico garantiza que no queden manchas de aceite ni residuos de aceite en la superficie, lo que resulta en un buen rendimiento de flexión.
