本文針對(duì)國(guó)產(chǎn)易拉罐用鋁材的冶金質(zhì)量普遍較國(guó)外差，關(guān)鍵性能指標(biāo)難以滿足制罐、沖罐要求等現(xiàn)狀，從改善和提高易拉罐用鋁材的內(nèi)在冶金質(zhì)量入手，首次利用高效熔體處理技術(shù)制備易拉罐用鋁材。采用光學(xué)金相顯微鏡(OM)、環(huán)境掃描電鏡(ESEM)、XRD、DTA及力學(xué)性能測(cè)試等現(xiàn)代分析與觀測(cè)手段，較深入、系統(tǒng)地探討經(jīng)高效熔體處理的易拉罐用鋁材在不同狀態(tài)(鑄態(tài)、軋制態(tài)、均勻化及中間退火態(tài))下顯微組織與力學(xué)性能的變化規(guī)律，分析冶金缺陷的影響及其作用機(jī)理，并結(jié)合常規(guī)熔體處理及國(guó)內(nèi)外成品板材進(jìn)行綜合對(duì)比，優(yōu)化出試驗(yàn)條件下的最佳熱處理工藝。主要研究結(jié)果如下： 1、高效熔體處理可顯著改善易拉罐用鋁材的冶金質(zhì)量，稀土元素(RE)對(duì)富Fe相具有明顯的變質(zhì)作用，使其呈短小骨骼狀或小球狀，晶內(nèi)第二相彌散析出，從而直接影響鑄態(tài)下的斷裂方式，與未處理相比，抗拉強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率分別提高16.6％及90.2％。 2、均勻化退火后，經(jīng)高效熔體處理的易拉罐用鋁材晶界處第二相的球化效果較為明顯，最佳均勻化退火工藝為：450～500℃保溫12～15h，空冷。與常規(guī)熔體處理工藝相比，該優(yōu)化工藝在較低的均勻化溫度或較短的保溫時(shí)間下即可達(dá)到較為理想的組織均勻狀態(tài)，第二相細(xì)小圓整，綜合力學(xué)性能優(yōu)于常規(guī)熔體處理，并有利于降低生產(chǎn)過(guò)程中的能耗。 3、高效熔體處理提高易拉罐用鋁材的再結(jié)晶溫度并可加快其再結(jié)晶形核速率，中間退火優(yōu)化工藝為：430℃保溫1h，空冷。在此條件下，再結(jié)晶晶粒組織細(xì)小且等軸均勻，板材的平面塑性各向異性程度最低，材料的斷裂方式以穿晶微孔聚集型斷裂為主，具有較合適的表面硬度與力學(xué)性能。 4、在試驗(yàn)條件下，經(jīng)高效熔體處理的易拉罐用鋁材在冶金質(zhì)量上優(yōu)于國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品，與國(guó)內(nèi)板材相比，分別提高9.1％和19.6％，δ提高12.8％，主要力學(xué)性能基本達(dá)到或略超過(guò)國(guó)外板材的性能水平，可望滿足罐要求。
【學(xué)位單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2002
【中圖分類】：TG146.21
【文章目錄】：
前言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 易拉罐的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
    1.2 易拉罐用鋁材的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 易拉罐用鋁材的質(zhì)量要求及生產(chǎn)工藝特點(diǎn)
        1.2.2 易拉罐用鋁材的發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.3 易拉罐用鋁材的國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
    1.3 影響易拉罐用鋁材質(zhì)量的工藝因素分析
        1.3.1 鋁熔體處理技術(shù)概述
            1.3.1.1 鋁熔體凈化處理技術(shù)
            1.3.1.2 結(jié)晶組織微細(xì)化處理技術(shù)的研究概況
            1.3.1.3 雜質(zhì)相的危害及變質(zhì)技術(shù)
        1.3.2 鑄錠均勻化退火
        1.3.3 中間退火
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容及試驗(yàn)技術(shù)工藝路線
        1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 試驗(yàn)技術(shù)工藝路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 試驗(yàn)條件與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 熔鑄、軋制、熱處理及其設(shè)備
    2.3 高效熔體處理工藝
    2.4 鋁熔體處理效果檢測(cè)方法
    2.5 力學(xué)性能測(cè)試
        2.5.1 拉伸性能試驗(yàn)
        2.5.2 硬度測(cè)試
    2.6 塑性應(yīng)變比試驗(yàn)
    2.7 顯微組織的觀察與分析
    2.8 差熱微分熱分析（DTA）
    2.9 X射線衍射分析（XRD）
    2.10 本章小結(jié)
第三章 經(jīng)高效熔體處理的易拉罐用鋁材鑄態(tài)組織與力學(xué)性能研究
    3.1 高效熔體處理對(duì)易拉罐用鋁材的凈化效果
        3.1.1 試驗(yàn)結(jié)果
        3.1.2 凈化機(jī)理的分析與討論
    3.2 高效熔體處理對(duì)易拉罐用鋁材晶粒組織的細(xì)化效果
        3.2.1 細(xì)化效果
        3.2.2 細(xì)化機(jī)理分析
    3.3 高效熔體處理對(duì)易拉罐用鋁材的變質(zhì)效果
        3.3.1 變質(zhì)效果
        3.3.2 變質(zhì)機(jī)理的分析與討論
    3.4 高效熔體處理對(duì)易拉罐用鋁材鑄態(tài)力學(xué)性能的影響
        3.4.1 試驗(yàn)結(jié)果
        3.4.2 冶金缺陷對(duì)材料斷裂特征的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 經(jīng)高效熔體處理的易拉罐用鋁材均勻化組織與力學(xué)性能研究
    4.1 均勻化退火試驗(yàn)工藝參數(shù)范圍的確定
    4.2 均勻化退火工藝對(duì)易拉罐用鋁材顯微組織的影響
        4.2.1 均勻化溫度的影響
        4.2.2 均勻化退火保溫時(shí)間的影響
    4.3 均勻化退火工藝對(duì)易拉罐用鋁材性能的影響
        4.3.1 均勻化工藝對(duì)易拉罐用鋁材硬度的影響
        4.3.2 均勻化工藝對(duì)易拉罐用鋁材力學(xué)性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 經(jīng)高效熔體處理的易拉罐用鋁材中間退火組織與力學(xué)性能研究
    5.1 易拉罐用鋁材軋制態(tài)顯微組織與力學(xué)性能
    5.2 易拉罐用鋁材的中間退火再結(jié)晶組織與力學(xué)性能
        5.2.1 中間退火工藝對(duì)易拉罐用鋁材硬度與再結(jié)晶組織的影響
            5.2.1.1 中間退火溫度的影響
            5.2.1.2 保溫時(shí)間的影響
        5.2.2 中間退火工藝對(duì)易拉罐用鋁材力學(xué)性能與斷裂特征的影響
        5.2.3 塑性應(yīng)變比試驗(yàn)
    5.3 國(guó)內(nèi)外成品板材與試驗(yàn)材料的綜合比較
        5.3.1 不同板材的組織特征比較
        5.3.2 不同板材的力學(xué)性能對(duì)比
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)論
研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文

【引證文獻(xiàn)】

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1 王火生;傅高升;陳文哲;陳永祿;;易拉罐用鋁材高溫流變應(yīng)力的方程描述[J];機(jī)械工程材料;2006年12期

2 王火生;傅高升;陳永祿;陳鴻玲;;易拉罐用鋁材熱變形過(guò)程中的微觀組織特征與動(dòng)態(tài)軟化[J];特種鑄造及有色合金;2008年S1期

3 陳永祿;陳文哲;陳丁桂;洪麗華;傅高升;;應(yīng)變量對(duì)Al-1Mn-1Mg合金熱變形行為的影響[J];中國(guó)機(jī)械工程;2008年07期

4 陳永祿;傅高升;陳文哲;王火生;王沁峰;;經(jīng)不同熔體處理的易拉罐用鋁材的熱壓縮變形組織[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2006年01期

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1 陳嘉亮;3004鋁合金中動(dòng)態(tài)應(yīng)變時(shí)效現(xiàn)象的研究[D];福州大學(xué);2005年

2 王沁峰;熔體處理對(duì)易拉罐用鋁材熱變形的流變應(yīng)力與微觀組織的影響[D];福州大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2832167