锰含量对空调箔性能的影响

    使用空调箔的用户一般要求空调箔具有适应深冲加工的力学性能，对空调箔的屈服强度、伸长率及杯突值要求较高，表面质量除要求具有良好的板形外，亲水箔还对空调箔来料的表面浸润性要求严格，一般要求达到表面浸润性A级标准。由于空调箔市场的巨大潜力，目前投身于空调箔生产的厂家也越来越多，未来的空调箔市场竞争也会变得越来越激烈，因此作为空调箔生产的厂家，在满足空调箔用户对性能及表面质量要求的前提下，应尽量降低生产成本。通过对来料化学成分中锰含量的分析，确定一个最佳的控制范围，使得在后续通火工序中能够在较低的退火温度下获得优良的性能，在一定程度上能降低生产成本。
　　

    1试验工艺方案制定

　　1.1试验合金卷及规格的选择

　　铝合金铸轧卷料规格：7.0mmX1180mm,来料最大卷重7000kg，来料卷内径610mm，来料中凸度小于1.0%。

　　成品性能要求：要求抗拉强度Rm=115N/mm2～125N/mm2，伸长率A≧20%，I，E>6.5.表面浸润性试验达A级。

　　1.2 试验过程及结果

　　1.2.1 轧制工艺流程

　　1.2.2 退火工艺的制定

　　针对用户对空调箔成品性能的要求，决定采用不完全退火工艺以满足成品半硬态的要求。退火温度的选择一般确定在该合金再结晶温度以上100℃～200℃，但为了防止晶粒粗大、表面氧化、吸气和减轻再结晶织构等，应可能降低退火上限温度或取下限温度。为了研究化学成分中各各元素对退火后空调箔性能的影响，确定三种退火工艺方案，方案一、二、三的退火温度分别为290℃、325℃、360℃。试验方案一和方案二总时间均为25h，方案三总时间为20h，总时间包括升温和保温时间。由于在退火之前经过拉弯矫直清清冼工序，所以在退火工艺中均不采取除油段，炉内温度显示PLC达到规定的温度后保温，总时间达到要求后即出炉空冷。

　　退火时间则取决于装炉量、产品厚度、炉温分布均匀性以及退火炉热效率等因素。一般情况下随着装炉量的增加、退火炉温度不均匀性增加、产品厚度的增加以及退火炉热效率的降低，退火保温时间要加长，但炉内保温时间不应超过装载的全部产品达到退火温度所需的时间为宜。

　　1　结果分析

　　由表2的试验结果可以看出，在290℃退火温度下，w（Mn）≤0。0。5%的试样屈服强度均可达到125 N/mm2，而伸长率也可双达到23%以上，可以满足用户对空调箔的性能要求，而w（Mn）>0。05%的试样，其屈服强度却在130N/mm2以上，伸长率一般在23%以下，而随着退火温度的增加，如方案二所示，在325℃退火温度下，w（Mn）≤0。05%的试样屈服强度略有下降，而伸长率也同时略有升高，仍可以满足用户对空调箔的性能要求，同时w（Mn）>0。05%的试样，其屈服强度在128 N/mm2左右，但是伸长率却有不同程度的下降；当在360℃条件下进能退火时，w（Mn）≤0。05%的试样其屈服强度和伸长充基本上接近于软态的性能指标，屈服强度下降，伸长率提高，但是，对于w（Mn）≤0。05%的试样，伴随着屈服强度的下降，伸长率仍保持下降的趋势。另外从试验数据也不难看出，三种退火温度下，含锰量越高合金的屈服强度越高。

　　锰作为一种重要的合金添加元素，能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶。再结晶晶粒的细化主要是通过MnMl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnMl6的另一作用是能与杂质铁形成（fe、mn）AL0，减小铁的的害影响，这也是含锰量高的合金要比同样条件的含锰量低的合金的抗拉强度高的原因。但是随着锰量的增加，合金再结晶温度提高，要达到同样的结晶程度就需要更高的温度来完成。因此，在本试验中含锰量高的合金要在325℃退火才能达到不完全再结晶，伸长率才达到空调箔用户的要求，相对于含锰量低的合金而言，退火成本增加，对退火炉的设备要求提高了。但是随着退火温度的继续升高，达到360℃时，已经细化了的晶粒继续长大，宏观表现为随着屈服强度的降低，伸长率也下降了，在随后取试样所做的拉力试验中可以观察到明显的“雪花”条，说明在此温度下进行退火，存在明显的晶粒长大趋向。

　　2　结论

　　1　用8011合金生产空调箔，其含锰量要控制在0。05%以下，成品退火温度在290℃时可以满足用户对性能的要求。

　　2　锰作为一种重要的合金元素，存在于8011合金时可以提高再结晶度，同时提高了合金的屈服强度。