本文關(guān)鍵詞：退火對(duì)高通量連鑄連軋AA5052組織和成形性能的影響

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【摘要】：高通量連鑄連軋工藝是一種新型高效的鋁合金板帶坯料生產(chǎn)工藝,通過將鋁熔體直接饋入高速連續(xù)鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造,再經(jīng)過在線三連軋技術(shù)熱軋至2-8mm的板帶坯料,工藝具有高流速、短流程、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。AA5052鋁合金含鎂量較高,結(jié)晶區(qū)間大,流動(dòng)性差,帶坯表面易形成冷隔,表面質(zhì)量差,冷加工能力低。但采用高通量連鑄連軋工藝生產(chǎn)AA5052合金板在我國(guó)尚屬首例,產(chǎn)品質(zhì)量及再結(jié)晶退火工藝還有待研究;另外,由于高通量連鑄連軋生產(chǎn)線采用的是短流程生產(chǎn)工藝,省去了預(yù)熱均勻化等工序,其最終產(chǎn)品的成形性能尤其是折彎性能還不夠理想。因此需對(duì)其進(jìn)行原因分析和機(jī)理探討,制定合理的軋制熱處理方案。本文依托洛陽某公司引進(jìn)的高通量連鑄連軋鋁板帶生產(chǎn)線,采用力學(xué)拉伸及顯微分析等手段對(duì)該生產(chǎn)線下的AA5052合金組織與成形性能進(jìn)行了分析,并與熱軋開坯工藝的進(jìn)行對(duì)比研究;在不同溫度下對(duì)AA5052冷軋板進(jìn)行退火處理,探索了該工藝下AA5052合金的再結(jié)晶規(guī)律,并制定了針對(duì)高通量連鑄連軋生產(chǎn)線產(chǎn)品的再結(jié)晶退火工藝;另外從微觀角度就AA5052-H32板材成形性能尤其是折彎性能不穩(wěn)定的現(xiàn)象進(jìn)行了原因探討,采用不同的的軋制和中間退火工藝對(duì)其組織和成形性能進(jìn)行優(yōu)化,最終形成一套適合高通量連鑄連軋工藝下生產(chǎn)AA5052-H32合金的軋制及退火制度。主要結(jié)果如下:1.高通量連鑄連軋工藝下AA5052鋁合金鑄板坯上、下表面平均晶粒直徑為70.13μm,中心面平均晶粒直徑為92.52μm,第二相顆粒沿晶界分布,呈骨架狀;熱軋板坯近表層部位呈現(xiàn)出再結(jié)晶組織,中心部位則為長(zhǎng)條狀軋延組織類型,近表層部位的第二相沿軋制方向分布。AA5052-H32態(tài)成品板表面第二相主要沿軋向破碎分布,總體呈線條狀,第二相顆粒數(shù)目較多,且占整個(gè)取樣位置的面積比較大,塑性與熱軋開坯的相比較差。2.AA5052鋁合金板的纖維組織在退火溫度為340℃時(shí)開始消散,在退火溫度達(dá)360℃時(shí)完全消失,在此過程中,板材力學(xué)性能下降,塑性及成形性能大大提高。相較于冷軋態(tài),再結(jié)晶退火態(tài)板材的織構(gòu)強(qiáng)度得到增強(qiáng),但仍屬較低程度。3.高通量連鑄連軋工藝的鑄造速度較快,且AA5052鋁合金固液兩相區(qū)較長(zhǎng),共同影響了該工藝下AA5052合金的凝固過程,致使鑄板坯沿厚度方向上成分不均勻,出現(xiàn)中心層偏析;省去了預(yù)熱均勻化等工序,不能夠消除鑄板坯中的成分不均勻及組織偏析情況,中間層偏析物會(huì)隨著軋制的進(jìn)行“遺傳”到成品板材中,造成成品板材折彎性能不穩(wěn)定的現(xiàn)象。4.可采用改變后期軋制和中間退火工藝參數(shù)的方法來優(yōu)化成品板材的折彎性能。由于提高了中間退火溫度,延長(zhǎng)了保溫時(shí)間,使得板材組織更加均勻,由冷軋引起的加工硬化現(xiàn)象得到進(jìn)一步改善,從而使得立方織構(gòu)得到降低,板材塑性得到改善。5.采用軋制方案I加工時(shí),中間退火制度可選為480℃×8h,采用軋制方案II加工時(shí),中間退火制度可選為500℃×8h,此時(shí)AA5052-H32成品板呈現(xiàn)出最好的折彎性能,杯突值最大,在整個(gè)變形區(qū)域上應(yīng)變分布的均勻性較好且抵抗變薄的能力較強(qiáng)。6.適合高通量連鑄連軋AA5052合金冷軋料的再結(jié)晶退火工藝為:360℃退火溫度下保溫2h;優(yōu)化后的高通量連鑄連軋工藝生產(chǎn)AA5052-H32鋁合金的加工工藝為:4.5mm-3.0mm-2.0mm-1.3mm-480℃×8h中間退火-1.1mm。參照該工藝加工時(shí)不僅成品板性能優(yōu)良,且可以在較低中間退火溫度下達(dá)到相同的效果,節(jié)省成本。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG166.3;TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 賈泮江;陳邦峰;;顯微共晶偏析對(duì)ZL205A合金力學(xué)性能的影響[J];材料工程;2008年02期

2 秋海濱;張明;;鋁板帶生產(chǎn)新工藝[J];世界有色金屬;2009年04期

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本文編號(hào)：1304333