冷軋和退火對HTCR5052合金板材成形性能的影響.pdf

1、5XXX系鋁合金屬于不可熱處理強化型鋁合金，具有比重小，比強度高，良好的耐蝕性、焊接性和易于加工成形等優(yōu)點，是交通運輸工業(yè)的重要材料。5052鋁合金是5XXX系鋁合金中應用范圍最廣的合金之一。高通量連鑄連軋工藝(即HTCR工藝)是一種新型高效的鋁合金板帶坯料生產(chǎn)工藝，該工藝具有短流程、生產(chǎn)效率高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。利用高通量連鑄連軋工藝生產(chǎn)的5052鋁合金板材，由于連鑄過程鋁液凝固速度較快，連軋過程板材溫度降低過快導致板材內(nèi)部組織不均勻、

2、性能不穩(wěn)定。本文以高通量連鑄連軋工藝生產(chǎn)的6mm厚5052合金板坯作為試驗材料，通過顯微組織分析、能譜分析、宏觀織構分析、力學性能和成形性能測試等方法研究了中間退火、冷軋加工率、成品退火溫度及橫軋工藝對2mm厚5052合金成品板材的微觀組織、宏觀織構、力學性能和成形性能的影響，為工業(yè)生產(chǎn)提供理論指導。主要研究結果如下：
　　1.連鑄連軋工藝生產(chǎn)的6mm厚5052合金板材內(nèi)部組織為軋制組織。經(jīng)過480℃×8h中間退火后板材組織變?yōu)闉?/p>

3、再結晶組織，且晶粒內(nèi)部析出大量細小的鋁鐵相粒子。6mm厚5052合金板材中間退火后冷軋至2mm，其完成再結晶過程所需時間較短，計算發(fā)現(xiàn)經(jīng)過中間退火的冷軋板材再結晶激活能為164.3 KJ/mol，相比未中間退火冷軋板材降低了18％。
　　2.經(jīng)過480℃×8h中間退火的5052合金冷軋板材和未中間退火5052合金冷軋板材中均含有黃銅織構、S織構和銅型織構組分，其中中間退火板材軋制織構最大強度為11，較未中間退火板材最大織構強度低3

4、5%，另外中間退火冷軋板材中含有最大強度為5的立方織構組分；中間退火5052合金再結晶板材和未中間退火5052合金再結晶板材中均含有立方織構和R織構，中間退火板材再結晶織構最大強度為6.6，較未中間退火再結晶板材最大織構強度高15%。
　　3.經(jīng)過480℃×8h中間退火的5052合金成品板材n值為0.396，相比未中間退火的成品板材高12.6%；經(jīng)過中間退火的成品板材r值為0.696，?r值為-0.084，相比未中間退火的成品板材

5、r值低10.5%，?r值高54.8%；經(jīng)過中間退火的成品板材杯凸值為9.73，相比未中間退火的成品板材高1.1%。經(jīng)過中間退火的成品板材與未中間退火的成品板材相比，成形性能明顯提高。
　　4.冷軋變形率和成品退火溫度對5052合金成品板材力學性能和成形性能均有顯著影響。冷軋變形率為66.7%，成品退火溫度為400℃保溫3h時，成品板材的抗拉強度為190.8Mpa，屈服強度為86.8Mpa，延伸率為26%，力學性能達到最佳；成品板材

6、的n值平均值為0.409， r值平均值為0.695，?r值為-0.08，杯凸值為9.9，成形性能也達到最佳。
　　5.橫軋軋制板材含有典型的沿?取向線分布的軋制織構組分，直接冷軋軋制板材含有典型的沿β取向線分布的軋制織構組分。橫軋A工藝軋制板材最大織構強度為19，比直接冷軋板材高10.5%，橫軋B工藝軋制板材最大織構強度為23，比直接冷軋板材高26.1%。橫軋成品板材中含有立方織構和黃銅織構，直接冷軋成品板材中含有立方織構和R織構

7、。橫軋A工藝成品板材立方織構強度為2.9，比直接冷軋板材低47.3%，橫軋B工藝軋制板材立方織構強度為2.6，比直接冷軋板材低52.7%。
　　6.橫軋A工藝成品板材n值平均值為0.378，橫軋B工藝成品板材n值平均值為0.38，兩種橫軋成品板材的n值平均值比直接冷軋成品板材提高了8.9%；橫軋A工藝成品板材r值平均值為0.77，橫軋B工藝成品板材r值平均值為0.764，兩種橫軋成品板材的r值平均值與直接冷軋板材相比并未發(fā)生明顯變