3XXX系合金属于热处理不可强化的铝合金。3003合金是目前产量较大的单一薄板合金，其生产工艺为熔炼—连续铸轧—冷轧。
（1）化学成分（质量分数）0.20%Si、1.10%Mn、0.5%Fe、0.095%Cu、0.008%Zn、其余为Al。
（2）熔炼 铝合金在熔炼过程中，熔体中存在气体、各种夹杂物及其他金属杂质等，需要通过炉内净化处理和炉外连续处理来降低气体、夹杂物及金属杂质的含量。对于一般用途铝合金，氢含量通常在0.15～0.2cm3/g以下，特殊要求的如航空材料应在0.1cm3/g以下；钠含量一般控制在5×10-6以下。
（3）连续铸轧 直接将液态金属连续“轧制”成半成品或成品的工艺，称为连续铸轧（Continuous Cast Rolling）。铸轧机为双辊式，其结晶器是两个带冷却系统的旋转铸轧辊，铝液在两个轧辊的辊缝间完成凝固和热轧两个过程，形成铸轧带坯，厚度一般为6～8mm，铸轧速度为1～3m/s。最近推出的薄带坯高速连续铸轧机，带坯厚度可降到1～2mm，铸轧速度提高到15m/s。
（4）冷轧 铸轧带坯在冷轧机上进行冷轧，常用的有2辊、4辊或者多辊轧机，可以是单机架可逆或者多机架连轧。
（5）退火 再结晶退火主要用于消除金属及合金因冷变形而造成的组织与性质亚稳定状态。其目的是恢复与提高金属塑性，以利于后续工序顺利进行；满足产品使用性能要求，以获取塑性与强度性能的配合，良好的耐蚀性和尺寸稳定性等。晶粒大小及其均匀性是再结晶后的主要组织特征，直接影响到材料的使用性能和工艺性能以及表面质量等。影响晶粒大小的主要因素有内在因素（合金元素及杂质的含量）和工艺条件（变形程度及退火工艺参数）。
（6）显微组织 铝合金铸轧板的显微组织呈明显的水波纹状。这是由于铸轧结晶器的特殊性，使铝液在很短的时间内完成凝固和热轧两个过程，冷却速度高达100～1000K/s，比半连续铸造（2～3K/s）高得多，溶质元素在固溶体中的过饱和程度大大提高，该系合金又具有很大的过冷能力，在快速冷却时，产生很大的晶内偏析，Mn的浓度分布不均匀，所以它产生的晶内偏析也远比半连续铸造要严重得多。铸轧板的组织形态直接影响到冷轧态铝板的再结晶温度，从而影响再结晶退火后铝板的晶粒大小（见图2-51a）。(www.xing528.com)
冷轧后，金属内部晶粒变长，晶格畸变严重，位错密度增大，化合物破碎后沿压延方向排列，组织呈明显的层状，由于铸轧板内易产生晶内偏析，并且在轧制过程中变形不均匀，因此导致冷轧态铝板内部组织不均匀，这也将影响铝板退火后的晶粒大小和成形性能（见图2-51b）。
随着退火温度的升高，会发生回复与再结晶过程。再结晶晶粒形成后，若继续提高退火温度，再结晶晶粒将粗化（见图2-51c）。
（7）性能 退火温度低于360℃时，力学性能变化很小，随保温时间的延长抗拉强度略微降低，伸长率略微增大。当退火温度高于360℃时，材料的性能开始发生变化，随着退火温度的升高，抗拉强度降低，伸长率增大，在同一温度下，随着保温时间的延长，抗拉强度下降，伸长率增大。420℃退火时，保温0.5h，轧向抗拉强度为171MPa，屈服强度为94MPa，断后伸长率为7%；保温1h，轧向抗拉强度为170MPa，屈服强度为96MPa，断后伸长率为10%；保温2h，轧向抗拉强度为160MPa，屈服强度为90MPa，断后伸长率为11%。
图2-51 铝合金的组织
a）铸轧板 b）冷轧后 c）退火后（420℃退火）
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