發(fā)布時間：2021-07-06 17:40

　　粗晶環(huán)會嚴(yán)重劣化擠壓制品的力學(xué)性能、焊接性能、耐蝕性等,需要從成分設(shè)計、擠壓工藝、熱處理工藝等方面進(jìn)行控制。采用反向擠壓工藝生產(chǎn)2026鋁合金型材,研究鑄錠均勻化工藝、擠壓工藝對型材粗晶環(huán)的影響。研究結(jié)果表明:粗晶環(huán)分布與型材的斷面形狀顯著相關(guān),型材各個拐角處的粗晶環(huán)比較明顯;鑄錠在均勻化階段采用400℃8 h進(jìn)行預(yù)處理,能夠增加Zr Al3彌散相的析出數(shù)量,抑制粗晶環(huán)的產(chǎn)生;采用等溫擠壓工藝,并適當(dāng)調(diào)低擠壓速度,能夠減輕型材的粗晶環(huán)現(xiàn)象。 

【文章來源】：輕合金加工技術(shù). 2020,48(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

工藝優(yōu)化前后型材低倍形貌

2×××系鋁合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理的目的主要有:2×××系鋁合金合金元素含量較高，容易產(chǎn)生顯著的微觀偏析和鑄造殘余應(yīng)力，需要通過長時間高溫均勻化處理來消除[13];合金中含有的Mn、Cr等元素，需要通過均勻化處理，形成Mn Al6、Cr Al7等彌散相，起到抑制再結(jié)晶的作用，有利于控制粗晶環(huán)的深度[14]。賴人銘等[15]利用掃描電鏡研究了兩種含Mn彌散相在均勻化過程的析出行為。如圖2所示，呈短棒狀的亞微米級析出相，即為本試驗生產(chǎn)2026鋁合金型材中的含Mn彌散相。與一般2×××系鋁合金添加Mn、Cr元素形成的彌散相相比，2026鋁合金中添加了Zr元素，能夠通過合適的均勻化工藝，形成納米級Zr Al3彌散相。在熱處理過程中，彌散相能夠?qū)ξ诲e的遷移起到釘扎作用，影響位錯的多邊形化和小角度亞晶的穩(wěn)定化，降低晶粒形核率和長大速度，抑制再結(jié)晶。張新明等[12]在研究分級均勻化對7055鋁合金組織與力性能影響時，發(fā)現(xiàn)第一級采用較低溫度均勻化，能夠析出彌散的Zr Al3相。本試驗不同均勻化工藝2026鋁合金鑄錠中，Zr Al3彌散相的析出情況如圖3所示。490℃24 h均勻化工藝情況下，Zr Al3彌散相析出量較少，尺寸較大;而420℃8 h+490℃24 h均勻化工藝情況下，Zr Al3彌散相析出量較多，尺寸較小，更加彌散，抑制粗晶環(huán)的效果更好。

鋁合金擠壓，需要塑性變形區(qū)的溫度與合金塑性最好的溫度范圍相適應(yīng)。塑性變形區(qū)的溫度取決于鑄錠加熱溫度、擠壓筒溫度、模具溫度、擠壓速度等。設(shè)定相同溫度情況下，擠壓速度越大，被擠壓筒、模具、墊片等工具吸收的熱量越少，塑性變形區(qū)的溫升越大。在塑性變形量一定的情況下，需要選擇合適的溫度設(shè)置，配合合適的擠壓速度，才能夠保持塑性變形區(qū)處于合理區(qū)間。文獻(xiàn)[2]表明，擠壓筒加熱溫度高于鑄錠加熱溫度時，有利于降低擠壓變形的不均勻性，降低粗晶環(huán)的深度。本試驗中，鑄錠加熱溫度始終低于擠壓筒溫度，可以對粗晶環(huán)的控制起到正面作用。適當(dāng)降低鑄錠加熱溫度，可以提高鑄錠的剪切屈服強(qiáng)度，降低擠壓過程的變形不均勻性，降低型材表層金屬的變形儲能，抑制粗晶環(huán)的產(chǎn)生。適當(dāng)降低擠壓速度，盡量避免擠壓過程中塑性變形區(qū)的溫度升高，能夠顯著降低型材尾端的粗晶環(huán)深度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]均勻化處理對2026鋁合金微觀組織的影響（英文）[J]. 蔣鼎邦,潘清林,黃志其,胡權(quán),劉志銘.  Journal of Central South University. 2018(03)
[2]2A12鋁合金棒材粗晶環(huán)影響機(jī)制的探討[J]. 向晶,莫宇飛,謝尚昇,李劍,周偉,周文標(biāo).  輕合金加工技術(shù). 2017(12)
[3]鋁合金在中國民用航空器上的應(yīng)用[J]. 王國軍,王祝堂.  輕合金加工技術(shù). 2017(11)
[4]控制2024鋁合金擠壓棒材粗晶環(huán)的工藝研究[J]. 王崗,劉堅,程仁寨,宋明浩.  輕合金加工技術(shù). 2013(04)
[5]2026鋁合金熱變形行為的研究[J]. 朱劍軍,黃蓉,唐文杰,李劍.  湖南有色金屬. 2011(02)
[6]2024鋁合金的均勻化熱處理研究[J]. 劉成,羅兵輝,王聰,楊磊.  鋁加工. 2010(04)
[7]2026鋁合金熱壓縮變形流變應(yīng)力行為[J]. 吳文祥,韓逸,鐘皓,樂永康,張輝.  中國有色金屬學(xué)報. 2009(08)
[8]含Mn彌散顆粒在Al-Mg-Si-Mn鋁合金均勻化過程中的析出分布研究[J]. 賴人銘,熊計,吳悅梅,張向宇,趙國忠.  熱加工工藝. 2008(18)

碩士論文
[1]熱處理工藝對2026鋁合金組織與性能的影響[D]. 吳一鳳.中南大學(xué) 2014



本文編號：3268681