5083鋁板具有良好的耐候耐蝕性、防火防潮性和易加工成型性等優點,廣泛用于幕墻裝飾、廣告招牌等。鋁板基作為5083鋁板的重要組成部分,其產品質量好壞直接影響到5083鋁板的使用壽命。傳統的生產5083鋁板用鋁板基的方法是采用金屬鑄錠重熔及熱軋冷軋等多道序工藝,生產過程繁瑣、生產效率低、浪費能源。近年來,隨著鋁板帶生產技術的進步,生產5083鋁板用鋁板基逐漸采用電解鋁液直接鑄軋的短流程生產工藝。與傳統方法相比,電解鋁液直接鑄軋生產5083鋁板用鋁板基具有工藝流程短、生產成本低、生產效率高等優點。 但是采用電解鋁液直接鑄軋生產仍存在一些技術難題：電解鋁液溫度過高,結晶時有效形核率低,同時鑄軋冷卻速度過快,導致鑄軋板坯成分偏析、第二相粒子粗大和晶粒粗大,在后續的軋制過程中造成鋁板基折彎性能不良,并產生一系列的表面缺陷。為了解決上述問題,本文系統地研究了電解鋁液直接鑄軋生產過程中出現的表面缺陷,并通過優化退火工藝來提高鋁板基的表面質量和折彎性能。 本文利用帶偏光的金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀(EDS)等分析方法,以及力學性能、折彎性能測試等手段,系統地研究了黃斑、黑條和色差等表面缺陷的成因和退火工藝對鋁板基組織和性能的影響。 結果表明,黃斑缺陷的形成原因主要是退火工藝不合理和軋制油理化性能指標不符合要求。在退火加熱速度為2.5℃/min、保溫時間為6h、加熱溫度為180℃時,鋁板基的黃斑污染程度最輕；基礎油為飽和烷烴(二十烷)或者正構烷烴、添加劑為低碳鏈飽和醇或酯、添加劑加入量為2%時,鋁板帶的黃斑污染程度最輕。 黑條缺陷的形成原因主要是鑄軋過程中精煉劑以及由精煉劑包裹的夾雜物進入鋁板帶坯中,使得鋁板帶坯表面粗糙度增大,吸附污物及軋制油；或者是鋁板帶軋制過程中外來雜質被壓入板帶材表面,造成板帶材表面粗糙度增大,吸附污物及軋制油,從而在宏觀上表現為黑條缺陷。 色差缺陷的形成原因主要是鑄軋板坯成分偏析和晶粒粗大。對鋁板帶進行480℃×4h高溫均勻化退火,鋁板帶第二相粒子細小均勻,鋁板帶的成分偏析完全消除。 隨著成品退火溫度的升高,鋁板基中第二相粒子析出量先增多后減少,在210℃成品退火時鋁板基第二相粒子析出量最少,為142931個/mm2；在310℃成品退火時鋁板基第二相粒子析出量最多,為178514個/mm2；隨著成品退火時間的延長,鋁板基中第二相粒子析出量先增多后減少,3h時鋁板基第二相粒子析出量最多,為180248個/mm2；16h時鋁板基第二相粒子析出量最少,為107576個/mm2。在270℃×4h進行成品退火,鋁板基第二相粒子細小均勻,抗拉強度和伸長率分別為135.6MPa和9.2%,折彎處光滑無裂紋,完全滿足用戶的要求。