本发明属于铝合金材料领域，具体涉及一种镜面氧化用5505铝合金的热处理工艺。
背景技术：
镜面氧化用5505铝合金，以bsen573-3-2009为成分控制标准，依照按其对氧化成型能力要求的不同，主要有h24和h26两种使用状态，产品具有成型能力高、氧化均匀性好和氧化亮度高的特点，已经广泛应用于飞机、汽车、火车等公共交通及五金装饰领域。这一产品自本世纪初开始，就在北美及欧洲等发达国家的汽车、火车等交通工具上大量应用，并在2008年左右的产业变革中，随同其氧化处理工艺的输出，5505铝合金以指定采购或者委托加工等方式，通过贸易手段从美国、瑞典等铝合金原产地进入国内市场，并快速应用到国内生产的外资车、合资车及高端国产车的镜面氧化及五金装饰领域，国际目前唯一与这一产品的工艺及功能用法比较接近的产品，只有镜面氧化用5657铝合金和镜面氧化用1085铝合金，但是截至目前，5657和1085镜面铝的核心技术和产品市场，全部被德国安铝、美国美铝及肯连(瑞士)等了了几个跨国巨头公司所垄断，国内在这一产品上的研发和市场化方面，除新疆众和股份有限公司外，其他国内厂家或研究所，尚没有解决镜面氧化用5505合金在“板锭铸造+热加工技术+热处理技术+表面控制技术+镜面加工技术”这五个相互独立又相互影响的核心产品技术。
国外成熟的镜面氧化用5505的热处理技术，以“1+3”热连轧机所提供的热轧坯料进行一系列加工后坯料为基础，采用热轧成品直接进行均匀化退火(氮气或者真空保护)+镜面轧制成品“低温长时间退火(氮气保护)的热处理方式，具有设备投资大、过程控制难度高、设备通用性差的特点，且尚无国内任何铝加工企业或者研究单位具有类似或者可用来生产镜面氧化用5505铝合金的热处理技术。
有鉴于此，本发明提出一种镜面氧化用5505铝合金的热处理工艺。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种镜面氧化用5505铝合金的热处理工艺，该工艺配合所开发的专用热加工工艺(时效工艺)，成型能力好，可有效而稳定的将产品的成型能力提高到与国外同类产品完全一致的水平，且设备通用性强，普通设备即可完成。
为了实现上述目的，所采用的技术方案为：
一种镜面氧化用5505铝合金的热处理工艺，包括对轧镜面氧化用5505铝合金半成品的均匀化热处理和对冷轧镜面氧化用5505铝合金成品的稳定化热处理；
所述的均匀化热处理为：将经过清洗的冷轧镜面氧化用5505铝合金半成品，快速升温至260±5℃，并保温5h后，风冷，再进行深加工；
所述的稳定化热处理为：将经过清洗的冷轧镜面氧化用5505铝合金成品，快速升温至270±5℃，并保温8h后，风冷。
进一步的，所述的均匀化热处理过程中：所述的冷轧镜面氧化用5505铝合金半成品的厚度不小于3mm。
进一步的，所述的均匀化热处理过程中：所述的风冷至半成品温度不大于150℃。
进一步的，所述的均匀化热处理过程中：所述的升温过程不超过160min，所述的风冷时间不超过40min。
再进一步的，所述的风冷至半成品温度为60-70℃。
进一步的，所述的稳定化热处理过程中：所述的冷轧镜面氧化用5505铝合金成品的厚度不大于1.2mm。
进一步的，所述的稳定化热处理过程中：所述的升温过程不超过160min。
进一步的，所述的稳定化热处理过程中：所述的风冷至成品温度不大于150℃。
进一步的，所述的稳定化热处理过程中：所述的风冷时间不超过40min。
再进一步的，所述的风冷至成品温度为60-70℃。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
1、本发明的热处理工艺，在稳定平衡了5系铝合金在以单机架热轧机为主体加工设备时可能诱发的成分均匀化波动的同时，采用了以超低温长时间为特点的均匀化和稳定化热处理工艺，工艺细节控制合理可控，生产过程及产品特性稳定，适用于高端氧化类5系铝合金的工业化生产。
2、本发明的热处理工艺采用了超低温热处理工艺与热加工时效处理工艺一体化设计的工艺原理，稳定解决了单机架热轧机在5系镜面用铝合金加工上的组织高能化控制和均匀化控制上的先天不足，这种一体化设计的方法和原理，从未在任何铝加工企业或者研究单位出现过相似或者相通的报道。
3、本发明的热处理工艺采用“超低温热处理与热轧时效过程一体化设计”的方法，以强行阻断热加工成品时效过程为设计基础之一，采用超低温均匀化和稳定化的热处理工艺，在稳定的实现了组织均匀化控制的同时，保证了材料拥有了高强度高延伸的特性，这种设计理念与实施方法，从未在此前的相关报道中发现相近或者相似的研究与成果，工艺方法具有创造性。
4、本发明的热处理工艺通过超低温均匀化热处理与中温稳定化热处理，相比较国外热处理工艺的明显特点是采用不必使用氮气或者真空保护下进行退火，而是直接使用普铝合金最长使用的空气退火炉进行产品热处理，具有热处理成本低，热处理过程的稳定化控制难度小的特点。
5、本发明的热处理工艺配合所开发的专用热加工工艺(时效工艺)，可有效而稳定的将产品的成型能力提高到与国外同类产品完全一致的水平，且适用于单机架热轧机所提供的热轧坯料经过深加工后的半成品和成品热处理。
6、本发明的热处理工艺实现工业化生产的工艺控制和设备需求简单，具有明显的设备投资低，设备通用性强，过程管理难度小的特点，由此形成的经济效益直接而显著。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明一种镜面氧化用5505铝合金的热处理工艺，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种镜面氧化用5505铝合金的热处理工艺，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
在详细阐述本发明一种镜面氧化用5505铝合金的热处理工艺之前，有必要对本发明中提及的方法等做进一步说明，以达到更好的效果。
相关关键技术：
(1)镜面氧化用5505合金的技术路线
以国外成熟的，以热连轧机为关键设备的镜面氧化用5505铝合金的技术路线如下：
a.镜面氧化用5505铝合金典型技术路线
镜面氧化用5505产品，因最终状态的不同，加工技术细节和侧重点上也有所不同，但整体而言，不管产品的最终状态是什么，镜面氧化用5505铝合金的技术路线都是一致的：板锭铸造、板锭均匀化与热加工、卷材热处理(均匀化热处理)、板锭冷加工、卷材镜面加工、卷材清洗、卷材热处理(稳定化热处理)、开板及成型、镜面氧化，等九个大的环节，整个产业的技术核心，集中在铸造技术、热加工技术、表面控制急速、板锭热处理技术、镜面加工等五个核心环节，具体而言，镜面氧化用5505铝合金产品的典型技术路线如下：
板锭铸造→→板锭锯切与铣面→→板锭均匀化→→热加工→→热处理→→冷轧→→镜面加工→→清洗→→版型拉娇→→热处理→→开板成型→→镜面氧化→→成品；
b.镜面氧化用5505铝合金核心质量及影响因素
镜面氧化用5505铝合金产品，具有两个明确的技术指标和一个核心质量要求，两个核心技术指标分别是：高的反光率(也就是亮度)和高的成型能力(也就是延伸率)。一个核心的质量要求是：不允许任何影响氧化成品表面均匀性和一致性的表面缺陷(如色差、划伤、暗影、砂眼等等)存在。影响产品亮度、成型能力和表面的无缺陷化控制的各项技术方法和控制措施，大多数都存在直接的反向作用，这种控制因素上的相互冲突与统一，是整个产品研发与稳定化的核心。
(2)以镜面氧化用5505铝合金产品的典型加工工艺流程为基础，影响产品质量的主要因素集中在如下几个方面：
a.板锭铸造技术
5505合金属是吕铝纯度≥99.90％的工业纯铝加镁变质后的高纯基5系合金板锭，需要在板锭铸造中同时解决相mg的均匀化分布和组织均匀性(晶粒度)两个核心问题。mg的极端活泼的元素特征决定了其在板锭铸造时的偏聚行为几乎无法避免，而mg的偏聚行为则会直接导致成品物料镜面氧化时的氧化亮度和一致性；与此同时，以高纯铝(铝纯度≥99.90％)为基础下的mg变质，对铸造时的组织均匀性控制技术提出严格要求，而控制合金板锭的组织均匀化的技术方法和防止mg偏聚的技术方法之间，通常都存在不同程度的对立与冲突。
b.板锭热加工技术
5505铝合金产品的镜面氧化用途对热加工时的材料表面与界面提出特殊要求。铝合金的加工表面具有遗传性，镜面氧化的工艺特点决定了热加工过程必须严格控制界面均匀性(在进行均匀化的同时，特别规避mg偏聚和氧化)，比如美国美铝通过热加工工序的多机架热连轧机(1+3热连轧机)来实现这一特殊工艺功能，如果没有热连轧机，而是目前国内最常用的单机架热轧机，则在均匀化(热处理)的基础上实现表面均匀性和防止mg偏聚时可采取的工艺方法之间存在直接的工艺冲突。
c.热处理技术
就镜面氧化用5505产品的工艺设计而言，热处理技术在直接决定了物料最终成型能力的同时，也对成型后工件氧化工艺的选择及氧化后的工件亮度产生直接影响。更重要的是：热处理技术与整个物料加工工艺之间的相互制约与遗传关系，其中的板锭晶粒度控制、热加工的均匀化工艺(含时效)、成品状态与功能用法等，都会对5505铝合金的热处理结果造成直接或者间接影响，也最终导致热处理技术成为产品设计与开发的核心技术之一。
d.表面清洁化技术
氧化镜面的一个核心问题，就是物料的表面特征必须在阳极氧化后形成两个基本特征：高亮度和高的均匀性。其中前者指氧化后的镜面需具有足够的亮度，第二个则是指镜面本身不得存在任何形式的影响镜面均匀性和一致性的缺陷，如暗影、色差、划伤、砂眼等等所有肉眼可视非镜面特征，而后者的控制核心，则集中在加工表面的全流程的清洁化设计与控制技术上。
e.镜面加工技术
5505氧化镜面的镜面加工技术，立足于毛料的热加工技术和表面控制技术，并与轧制镜面所面对的镜面氧化工艺直接相关，这一技术起到承上启下的桥梁作用，简单而言，镜面加工技术，不但对镜面加工本身提出特殊要求，而且也对进入镜面加工前的毛料特征数据指标提出特定要求。
本发明主要技术关键点是：镜面氧化用5505合金的热处理工艺。主要保护点是：在不小于3.0mm厚度时组织均匀化热处理；均匀化热处理时采用260±5℃保温5h的超低温均匀化退火；成品的稳定化热处理采用270±5℃保温8h的中温热处理方式。不管是均匀化还是稳定化热处理，热处理全程采用“快升快降”的方式控制工件温度和保温时间。
在了解了方法等之后，下面将结合具体实施例对本发明一种镜面氧化用5505铝合金的热处理工艺做进一步的详细介绍：
实施例1.
设备要求：国内普铝合金最常用的空气退火炉。
具体操作步骤如下：
(1)第一阶段，均匀化热处理：
将冷轧坯料冷轧至厚度3.0mm并完成清洗后(即冷轧的镜面氧化用5505铝合金半成品)，转入空气退火工序，3h将炉温升高到300℃，并开始保温；
等待工件快速升温达到260℃后，炉气温度设定260℃并保温5h；待5h保温时间到达后，关闭加热系统，并打开炉内风机进行强冷；等待工件温度≤150℃后出炉，并转往冷加工环节准备进行深加工。
(2)第二阶段，稳定化热处理
在冷轧成品(即冷轧的镜面氧化用5505铝合金成品)完成清洗并加工到目标厚度(不超过1.2mm)后，转入空气退火工序：3h将炉温升高到300℃并开始保温；
等待工件快速升温达到270±5℃后，炉气温度设定270℃并保温8h；待8h保温时间到达后，关闭加热系统，并打开炉内风机进行强冷；等待工件温度≤150℃后出炉，并转往风冷区进行快速冷却。
优选的，步骤(1)、步骤(2)中，冷轧的镜面氧化用5505铝合金半成品和冷轧的镜面氧化用5505铝合金成品的升温时间不超过160min。
优选的，步骤(1)、步骤(2)的风冷时间不超过40min，风冷至工件温度为60-70℃。
不管是均匀化还是稳定化热处理，热处理全程采用“快升快降”的方式控制工件温度和保温时间，可有效而稳定的将产品的性能指标及成型能力控制到与国外同类产品完全一致的水平。
采用实施例1的操作步骤热处理镜面氧化用5505铝合金，获得h24和h26两种使用状态的镜面氧化用5505铝合金，并测试其性能，结果如表1所示：
表1
由表1可知，这种热处理工艺下，可以同时兼顾不同宽度产品的同炉热处理；本发明处理工艺下的合金坯料，配合我方所开发的镜面加工工艺，可以在有效适应氧化厂家阳极氧化工艺的同时，保证产品的延伸率(成型能力)可稳定达到与国外同类产品完全相同的水平。
本发明详细介绍了一种镜面氧化用5505铝合金的热处理工艺，这种工艺适用于国内最普通的单机架热轧机所提供的热轧坯料经过深加工后的5505合金的半成品和成品热处理；这种热处理工艺配合所开发的专用热加工工艺(时效工艺)，可有效而稳定的将产品的成型能力提高到与国外同类产品完全一致的水平，也可以直接应用或者指导所有以阳极氧化处理为必要环节，并且要求产品具备高的成型能力的其他5系合金的热处理过程。并且实现工业化生产的工艺控制和设备需求简单，具有明显的设备投资低，设备通用性强，过程管理难度小的特点，由此形成的经济效益直接而显著。
以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。