退火工藝對鑄軋5052鋁合金組織和性能的影響.pdf

1、5×××鋁合金板材是高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品,廣泛用于汽車、機(jī)械、航空航天、船舶、電子等產(chǎn)業(yè)。5052鋁合金是5×××合金中使用最廣泛的產(chǎn)品之一。目前,國內(nèi)外生產(chǎn)5052合金板帶材還是以傳統(tǒng)的DC法鑄造大扁錠熱軋工藝為主,而鑄軋法生產(chǎn)5052鋁合金板帶材尚未進(jìn)入工業(yè)化批量生產(chǎn)。鑄軋工藝具有節(jié)能降耗、資金投入低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢。因此,對5052鋁合金鑄軋板坯進(jìn)行冷軋和熱處理探索試驗(yàn)研究,得到鑄軋5052鋁合金板材顯微組織及性能的變化

2、規(guī)律,這對于利用鑄軋法大批量穩(wěn)定生產(chǎn)高品質(zhì)5052鋁合金板帶材具有十分重要的意義。
　　 本論文以雙輥鑄軋5052鋁合金坯料為試驗(yàn)材料,采用差熱分析(DSC)、OM、SEM以及EDS等分析測試手段,對合金板材的冷軋及其熱處理工藝進(jìn)行了探索性研究,重點(diǎn)研究了退火工藝對其顯微組織和性能的影響,為實(shí)際生產(chǎn)鑄軋5052鋁合金板帶材提供可靠的理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.雙輥鑄軋5052鋁合金板坯存在嚴(yán)重的中間層偏析,偏

3、析的組成復(fù)雜,含有Al3Mg2,Al-Fe-Si等相,還有一些含稀土元素化合物及一些共晶組織。中間層Mg偏析嚴(yán)重,偏析處Fe、Si和稀土元素的聚集較明顯。鑄軋過程中,富集合金元素的液態(tài)鋁沿枝晶間隙被“趕”向板坯中心部位,凝固而形成了中間層偏析。高溫均勻化退火能夠有效減輕中間偏析情況,使Mg等合金元素固溶到基體中,但中間偏析并不能通過均勻化退火得到消除。均勻化退火后板坯的顯微硬度提高了16％,達(dá)到74.8HV0.1/20,組織均勻度得到提

4、高。獲得了鑄軋5052鋁合金板坯合適的高溫均勻化退火工藝,其溫度為580℃,保溫時間為20h。
　　 2.對板坯分別旋轉(zhuǎn)90°和180°進(jìn)行軋制后,板材的抗拉強(qiáng)度降低了14％,旋轉(zhuǎn)90°軋制所得板材的伸長率最高為16％,且屈強(qiáng)比低至0.5左右。經(jīng)過中間退火后板材組織和性能得到明顯改善,退火溫度為420℃時,抗拉強(qiáng)度為227MPa,伸長率達(dá)到16.4％。試驗(yàn)冷軋過程中中間退火溫度確定為420℃,保溫時間為30min。
　　

5、 3.冷軋試驗(yàn)所得板材再結(jié)晶溫度范圍為300℃～340℃。隨著退火溫度升高,晶粒沒有出現(xiàn)明顯的晶粒長大,反而有變小的趨勢；再結(jié)晶過程完成后,隨著保溫時間的延長,晶粒長大不明顯。這與傳統(tǒng)的再結(jié)晶規(guī)律不一致。
　　 試驗(yàn)所得冷軋板材退火后,基體中大量分散著大小為1μm的細(xì)小顆粒,從而阻礙退火時再結(jié)晶晶粒的長大,并致使板材的強(qiáng)度較高。340℃退火,保溫1h后,抗拉強(qiáng)度達(dá)到280MPa以上,伸長率達(dá)到9％,強(qiáng)度和伸長率的配合較好,屈強(qiáng)比

6、高。
　　 4.隨著退火溫度的升高,合金板材的耐鹽酸腐蝕性得到提高。相反,合金板材耐NaCl溶液腐蝕性隨著退火溫度的升高而降低。熱軋工藝生產(chǎn)的板材的腐蝕速率低,耐腐蝕性比試驗(yàn)所得板材好。
　　 5.在不同的退火溫度條件下,冷軋退火板的各向異性均呈典型的“八”型,呈r0