Le processus de production de l'alliage d'aluminium 5052 est la fusion et le moulage → le sciage et le fraisage de lingots → le chauffage des billettes → le laminage à chaud → le laminage à froid → le recuit du produit fini → la coupe transversale → l'emballage.
Pour préparer le lingot, celui-ci est dégazé en ligne à l'aide d'un double rotor, affiné avec Al5TiB dans la goulotte, filtré via une plaque filtrante en céramique et coulé dans un lingot plat mesurant 630 mm × 1400 mm × 8000 mm.
Sciage et chauffage des lingots
Une machine à scier est utilisée pour couper le lingot, qui est ensuite transféré vers une fraiseuse pour le pelage, qui élimine la couche de ségrégation superficielle et le tartre d'oxyde, avant d'être chauffé dans le four. Système de chauffage : 480 degrés pendant 3 heures ; après conservation de la chaleur, il est retiré du four et roulé.
Laminé à chaud
Pour former une billette intermédiaire, le lingot-à haute température passe par 19 passes de laminage brut à chaud. Après avoir été hachée, la tête de matériau entre dans le laminoir de finition à chaud à quatre cages. Après un laminage et un amincissement continus, le bobinage à haute -température commence à réguler la bobine laminée à chaud-. La bobine a une épaisseur de 6,7 mm, avec une température de laminage finale de 325 degrés ± 5 degrés et refroidit spontanément après son retrait de la machine.
Trempe par laminage à froid
Les bobines laminées à chaud refroidies-sont extraites des produits finis une par une sur la machine à laminer à froid, avec un taux de traitement total de 25 %. De plus, le laminoir à froid doit ajuster l'angle et la pression d'air de la purge des bords pour empêcher l'huile et les éclaboussures d'atteindre la surface de la bobine, réduisant ainsi le risque de défauts ponctuels d'huile.
Recuit terminé
Pour un recuit direct sans nettoyage, il est d'abord important de garantir qu'il n'y a pas de taches d'huile sur la surface de la bobine, ainsi que que les restes d'huile peuvent être totalement volatilisés, avec une fenêtre de processus très limitée. Si la température est trop basse, il n'y aura pas de taches d'huile, mais il y aura de l'huile résiduelle ; si la température est trop élevée, il y aura des taches d'huile mais pas d'huile résiduelle.
Le système de processus de recuit particulier utilisé :
Dans la première étape, le gaz du four est réglé à 180 degrés, la vitesse de chauffage est réglée à 35 degrés par heure et la pression négative et la purge sont activées pour jouer le rôle de pré-séchage dans l'air ambiant.
Dans la deuxième étape, lorsque le gaz du four atteint 180 degrés, commencez à le remplir de gaz N₂ pour maintenir le niveau d'oxygène en dessous de 0,1 %, puis maintenez-le au chaud pendant 6 heures pour agir comme un environnement de pré-séchage. Cela entraînera des taches d'huile dues à l'oxydation ;
Dans la troisième étape, le gaz du four est chauffé à 235 degrés à raison de 30 degrés par heure. Lorsque la bobine atteint 230 degrés, elle est maintenue pendant 3 heures pour terminer le processus de trempe et de revenu, ce qui permet d'obtenir les qualités mécaniques souhaitées. À ce stade, l'huile résiduelle s'est également volatilisée, mais elle n'a pas franchi la plage de température nocive des taches d'huile (245 degrés à 400 degrés).
Dans la quatrième étape, le gaz du four est réglé à 0 degré et le ventilateur de refroidissement latéral est allumé pour refroidir rapidement. Lorsque la température du métal descend en dessous de 150 degrés, il quitte le four et est exposé à l'air.
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Ti | Al |
| 0.1 | 0.2-0.3 | 0.05 | 0.08 | 2.5-2.7 | 0.18-0.24 | 0.01-0.03 | Reste |
Analyse de la composition chimique
1) L'alliage contient du Si comme élément d'impureté. Lors de la coulée et de la solidification, il peut créer des composés ternaires complexes avec le Fe et l'aluminium. La première phase est de grande taille et est dispersée dans toute la limite dendritique. Il s'agit d'une phase insoluble formée lors du processus de fusion qui réduit la fluidité de l'alliage. Un contrôle strict de w(Si) inférieur ou égal à 0,10 % dans le test réduit la quantité globale de composés ternaires complexes AlFeSi, améliorant ainsi la plasticité de l'alliage.
2) Fe dans l'alliage n'est pas entièrement constitué d'éléments d'impuretés et sa fraction massique est maintenue entre 0,2 % et 0,3 %, ce qui lui permet d'éviter des conséquences négatives tout en jouant également une fonction positive. Une partie de l’élément Fe dans l’alliage réside sous forme sursaturée. Lors du processus d'homogénéisation à haute température, la phase de dispersion d'AlFeSi peut précipiter à l'intérieur du grain et sa taille est très petite, affinant le grain recristallisé et contribuant à sa résistance et sa plasticité.
Feuille d'aluminium 5052-H32 emballée
3) The alloy has a regulated w(Fe)/w(Si)>Rapport 2,0, avec la phase (AlFeSi) et une quantité mineure de phase (AlFeSi) se formant lors de la solidification. La phase a une forme semblable à celle d'un os. Il peut être complètement brisé pendant le processus de laminage et ne nuit pas à la plasticité. La phase (AlFeSi) est une phase aiguille-, raide et cassante, difficile à casser lors du laminage à chaud et préjudiciable à la plasticité.
4) Le Cu est une impureté présente dans l’alliage qui affecte sa résistance à la corrosion. Le w(Cu) est limité à 0,05 % maximum.
5) Le Mn dans l’alliage est un élément d’impureté. Cr, et non Mn, est utilisé pour affiner les grains recristallisés dans l'alliage d'aluminium 5052 ; par conséquent, w(Mn) doit être maintenu à 0,08 % ou moins.
6) Le magnésium est un élément d'alliage et il est dissous dans la matrice d'aluminium, ce qui peut ralentir le mouvement des dislocations et contribuer à l'écrouissage. Le contrôle de w(Mg) entre 2,5 % et 2,7 % peut entraîner un écrouissage plus rapide et une résistance à la traction suffisante sans nécessiter un taux de travail à froid élevé.
7) L'alliage contient du Cr, qui est un élément d'alliage. Lorsque le lingot se solidifie, il devient sursaturé et précipite lors du processus de chauffage ultérieur pour former une phase dispersée de CrAl7. Les particules ont une excellente stabilité thermique et peuvent améliorer les grains recristallisés. Cela peut augmenter la résistance et la fluidité de l’alliage. Contrôle w(Cr) de 0,18 % à 0,24 %. Si la teneur en chrome est trop élevée, une phase grossière nuisible se forme ; si la teneur en chrome est trop faible, la phase dispersée est insuffisante, réduisant ainsi l'effet positif.
8) Le Ti dans l'alliage peut créer TiAl₃ et AlTi₅B₁, affinant les grains du lingot et augmentant ses qualités mécaniques.
Analyse 5052-H32 terminée
1) La bobine générée par la nouvelle technique a une bonne qualité de surface, sans taches d'huile ni huile résiduelle et est conforme à la norme. Observation structurale interne : Les grains cristallins sont fins et homogènes, sans structure fibreuse. Cet état organisationnel a une faible anisotropie et est difficile à briser lorsqu'il est plié. Cependant, les produits traditionnels-laminés à chaud à basse température-directement hors ligne-ont des structures fibreuses à forte anisotropie et les plaques sont sujettes à la fracture lorsqu'elles sont pliées transversalement.
2) Le tableau 4 montre les caractéristiques mécaniques et les résultats des tests de flexion de la plaque en alliage d'aluminium 5052-H32 de 5,0 mm d'épaisseur produite à l'aide de la nouvelle technique. Les plaques ont été distribuées aux utilisateurs finaux pour une utilisation test. Les résultats ont été satisfaisants et la flexion à 90 degrés ne s'est pas fissurée. Les nouveaux produits artisanaux répondaient aux paramètres objectifs établis.
Tôle d'aluminium 5052-H32 de 2 mm d'épaisseur
Le processus de base dans la production du 5052-h32
1) La plaque d'épaisseur moyenne standard nationale en alliage d'aluminium 5052-H32-produite par la technique conventionnelle hors ligne de laminage à chaud -direct à basse température-a une structure fibreuse et est sujette à la fissuration lors du pliage transversal.
2) Le découpage est effectué à l'aide d'une machine à rouler continue à chaud 1+4 nouvellement construite. La température de laminage finale est régulée avec précision à 325 degrés ± 5 degrés, ce qui entraîne une recristallisation complète, similaire à l'effet du recuit intermédiaire de laminage à froid -.
3) La plaque finale laminée à froid-est directement recuite sans nettoyage, et le processus de recuit de finition spécifique garantit qu'il n'y a pas de taches d'huile ou d'huile résiduelle sur la surface, ce qui entraîne de bonnes performances de pliage.
