微合金化及熱處理工藝對AA3003鋁合金再結(jié)晶及織構(gòu)的影響.pdf

1、鋁合金制熱交換器已廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅合金熱交換器，以減輕汽車自重和降低生產(chǎn)成本。復(fù)合釬焊鋁箔作為熱交換器主要材料，存在抗下垂性差的問題。復(fù)合鋁箔芯材合金在釬焊過程中會發(fā)生再結(jié)晶，而大長徑比的長條狀再結(jié)晶組織能有效抑制熔融焊料侵蝕，提高鋁箔抗下垂性能。然而，在實際生產(chǎn)中，較高的釬焊溫度使芯材合金AA3003難以得到這種長條狀再結(jié)晶組織。本文研究了微合金化及熱處理工藝對AA3003合金再結(jié)晶組織的影響規(guī)律，并通過透射電子顯微鏡

2、，晶界特征及織構(gòu)取向分析，探討了不同形態(tài)組織的形成機(jī)理。
　　首先，研究了Sc，Er，Yb三種元素微合金化對AA3003合金退火再結(jié)晶過程及組織影響規(guī)律。結(jié)果表明:Sc微合金化能顯著推遲AA3003鋁合金再結(jié)晶，并且在釬焊溫度退火仍能得到粗大長條狀再結(jié)晶組織;Er微合金化合金中，Er元素在凝固及均勻化過程中會依附初生相析出，后續(xù)退火過程中與再結(jié)晶過程的交互作用較弱;Yb微合金化，能得到與Sc相似的效果，但是推遲再結(jié)晶作用及粗化晶粒

3、的效果均不如Sc微合金化明顯。
　　其次，研究了升溫退火對AA3003鋁合金再結(jié)晶組織影響規(guī)律。結(jié)果表明:隨著升溫速率逐漸降低，合金再結(jié)晶組織逐漸粗化，且50℃/min及25℃/min兩種升溫速率退火下，合金再結(jié)晶組織長徑比已經(jīng)沒有明顯變化。說明在50℃/min升溫速率退火過程中，合金發(fā)生再結(jié)晶前，第二相已經(jīng)能充分析出，與再結(jié)晶發(fā)生交互作用，最終得到長條狀再結(jié)晶組織。
　　同樣具有長條狀再結(jié)晶組織的AA3003及Sc微合金化

4、AA3003合金的晶界特征分布分析結(jié)果表明:沿軋向分布的晶界基本上都是大角晶界;而在AA3003合金中，法向分布的大角晶界在沿軋向遷移過程中會受到第二相析出釘扎，最終得到保留;在Sc微合金化AA3003合金中，法向分布的大角晶界與相鄰晶粒形成小角晶界后，遷移停止，完成再結(jié)晶，進(jìn)而存在較高比例的小角晶界。
　　針對Al-1.0％wt.Mn合金及Al-1.0％Mn-0.2％wt.Sc合金變形及再結(jié)晶織構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，兩種合金的冷軋織構(gòu)都

5、以Copper及S織構(gòu)為主;Al-Mn合金低溫退火后，再結(jié)晶織構(gòu)中出現(xiàn)較高組分ND-Rotated{001}<310>織構(gòu)，Al-Mn-Sc合金在釬焊溫度退火后，再結(jié)晶織構(gòu)中出現(xiàn)較高組分P織構(gòu)，這兩者都與主要冷軋織構(gòu)Copper呈近似的40°<111>關(guān)系，具有這種取向關(guān)系的再結(jié)晶晶粒會優(yōu)先長大。
　　Sc、Yb微合金化對Al-1.0％wt.Mn合金力學(xué)性能的影響研究表明，由于大量彌散分布的第二相的析出，大大提高了合金在200℃下