AA1235铝箔毛料的组织表征和控制

论文摘要

铝箔是铝加工生产中加工工序最多,难度最大的铝产品,铝箔的生产水平代表着铝加工工业的先进程度和发展水平。随着经济的发展,铝箔因其优越的使用性能,越来越引起国内外的广泛关注和高度重视,因此,研究铝箔的显微组织,制定合理的生产工艺,进一步改善其使用性能具有重要的理论研究价值和实际指导意义。本文采用金相显微镜、透射电子显微镜、X-ray衍射分析仪、定量金相、implus图象分析软件、Visual Basic 6.0等实验设备和软件,系统的研究了同一批AA1235铝箔毛料各个生产阶段试样（包括铸锭、热轧、毛料）的显微组织以及不同质量铝箔毛料的显微组织（包括Fe、Si固溶度、第二相的种类、数量、尺寸和分布等）,重点研究了AA1235合金铸锭均匀化工艺和均匀过程中显微组织（包括枝晶和相变）的变化规律;实现了通过点阵参数的变化来反映固溶度大小的程序编写,对铝箔毛料中Fe、Si元素的固溶度大小进行了定量表征。研究结果表明:①热轧态样中化合物分布不均匀,呈棒状,有可能是均匀化不充分造成的,不利于铝箔的进一步轧制。②质量较好毛料中第二相化合物呈球形、尺寸居中（1μm-4μm）、均匀地分布在基体中,其电阻率最低,说明Fe、Si固溶度最小,而质量较差毛料中化合物形貌各异、分布不均匀、大小不一且Fe、Si固溶度较高。③AA1235铝合金经过560℃×5h+600℃×3h均匀化工艺退火以后,元素得到了充分的扩散,枝晶处化合物的聚集明显减少,部分枝晶开始熔断,且发生了高温相变FeAl6→FeAl3的转变;铸锭均匀化后在380℃中温退火,发生了βp（AlFeSi）→αc（AlFeSi）的相变,并且生成的αc（AlFeSi）相在500℃时仍能稳定存在。④FeSiAl5和Fe2SiAl8两种物相的析出,都会引起晶格常数的增大,Fe2SiAl8的析出对晶格常数的影响较FeSiAl5要显著。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 铝箔概论
• 1.1.1 铝箔的性质及用途
• 1.1.2 铝箔的生产现状
• 1.1.3 主要铝箔产品发展现状及趋势
• 1.2 影响铝箔毛料质量的因素
• 1.2.1 化学成分
• 1.2.2 第二相化合物的尺寸及分布
• 1.2.3 第二相化合物的类型
• 1.2.4 铸锭质量
• 1.3 铝箔的生产工艺现状
• 1.4 铝箔组织模拟现状
• 1.5 本课题的目的和意义
• 1.6 本课题的主要研究内容及主要成果
• 1.6.1 研究内容
• 1.6.2 主要成果
• 2 AA1235 合金铝箔毛料显微组织的研究
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 金相实验
• 2.2.2 第二相化合物尺寸的测量及电阻率测试
• 2.2.3 TEM 实验
• 2.3 实验研究结果及分析
• 2.3.1 热轧态试样金相观察结果及分析
• 2.3.2 铝箔毛料ND 方向截面的金相观察结果
• 2.3.3 铝箔毛料ND 方向截面组织中第二相化合物尺寸分布分析
• 2.3.4 各种铝箔毛料TD 方向截面的金相照片
• 2.3.5 各种铝箔毛料中第二相体积分数测定结果
• 2.3.6 各种铝箔毛料的晶粒大小
• 2.3.7 铝箔毛料电阻率测试结果
• 2.3.8 不同质量铝箔毛料的TEM 研究结果
• 2.4 本章小结
• 3 AA1235 合金铸锭组织均匀化工艺的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料及方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 铸锭均匀化工艺的制定
• 3.3.1 动力学计算及分析
• 3.3.2 均匀化制度的选择
• 3.4 实验结果及分析
• 3.4.1 均匀化退火前铸锭的显微组织
• 3.4.2 均匀化退火后铸锭的显微组织
• 3.4.3 XRD 分析结果
• 3.4.4 铸锭均匀化后组织的TEM 分析
• 3.5 本章小结
• 4 利用点阵参数计算固溶度及程序编写
• 4.1 点阵参数的精确测定及计算机编程
• 4.1.1 x 射线法测定点阵参数
• 4.1.2 程序代码的编写
• 4.2 利用点阵参数计算固溶度及其程序编写
• 4.2.1 点阵参数与固溶度之间关系的建立
• 4.2.2 程序代码的编写
• 4.3 结果及分析
• 4.3.1 实验材料及编号
• 4.3.2 点阵参数计算结果
• 4.3.3 固溶度计算结果及分析
• 4.3.4 不同析出退火工艺对a、X’fe、X’si 的影响
• 4.4 本章小结
• 5 全文结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 点阵参数计算的程序代码
• B. 固溶度计算的程序代码
• C. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录