5182铝合金热变形及再结晶研究

论文摘要

5182铝合金具有耐腐蚀、加工性能好以及强度适中的优点,被广泛应用于易拉罐罐盖、汽车车身板的制造,随着经济发展,我国对易拉罐的消费量越来越大,对罐料板的需求也越来越大,质量要求越来越高,罐料板的生产水平标志着一个国家铝合金加工工业的水平。“1+4”热连轧是铝合金板材生产常用的一种方式,如何在热轧过程中得到足够多的立方织构是提高罐料板质量的一个关键。本文利用热模拟实验机变形参数精确可控的特点,借助金相、X射线织构测试、硬度、扫描电镜以及透射电镜等手段,研究了热变形及退火对5182铝合金再结晶的影响,主要结论如下：（1）确定了5182铝合金热变形本构方程的形式。对热变形过程中的动态再结晶进行研究表明,当变形速率达到1s-、变形温度在400℃以上时,压缩变形过程中有动态再结晶发生,并且温度越高,动态再结晶现象越明显。（2）建立了5182铝合金热压缩之后的再结晶动力学方程,并利用动力学方程对5182铝合金“1+4”热连轧过程中再结晶情况进行预测。第一道热轧后道次间的再结晶为60%左右,第二道次和第三道次将低于60%,这部分再结晶会消耗部分变形能,但是第四道次轧制之后板材完成再结晶只需要12s,因此5182铝合金在热连轧过程中可以顺利完成“自退火”（3）探求了热变形参数及退火温度对5182铝合金再结晶织构的影响规律,退火温度以及总应变量对5182铝合金热变形后再结晶织构类型没有明显的影响,但是5182再结晶织构组分对变形温度十分敏感,当变形温度在500℃以下时,5182铝合金再结晶之后的织构比较弱,且以旋转立方织构为主,同时还有P织构出现；当变形温度高于500℃时,再结晶织构以立方织构为主,且变形速率越低,立方织构的体积分数越大,当变形速率为0.1s-1时的立方织构体积分数达到31%。（4）讨论了5182铝合金再结晶织构形成的原因,结果表明5182铝合金板材中存在的粗大第二相粒子是造成其再结晶织构组成对变形温度敏感的原因,第二相粒子引发的PSN再结晶会阻碍立方织构的形成,高的变形温度以及低的应变速率有利于减少PSN再结晶机制的发生几率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 易拉罐及罐盖用铝合金的发展
• 1.1.1 罐用铝板的发展
• 1.1.2 罐盖用5182铝合金及其生产
• 1.1.3 罐盖用5182铝合金深冲时存在的问题
• 1.2 Al-Mg合金的再结晶行为与织构
• 1.2.1 铝合金的再结晶研究现状
• 1.2.2 Al-Mg合金再结晶动力学
• 1.2.3 Al-Mg合金再结晶织构及其获得途径
• 1.2.4 第二相粒子对再结晶及织构的影响
• 1.3 本文研究意义及内容
• 第二章 材料及实验方法
• 2.1 实验流程
• 2.2 样品制备
• 2.3 平面应变热压缩
• 2.4 盐浴退火
• 2.5 金相观察
• 2.6 织构测试
• 2.7 硬度测试
• 2.8 扫描电镜观察
• 2.9 透射电镜观察
• 第三章 热变形行为分析
• 3.1 初始组织分析
• 3.2 流变应力分析
• 3.3 热压缩本构方程
• 3.4 显微组织观察
• 3.5 分析与讨论
• 本章小结
• 第四章 再结晶行为分析
• 4.1 热变形及退火参数对再结晶显微组织的影响
• 4.2 再结晶动力学方程
• 4.3 织构分析
• 4.3.1 热压缩后样品中织构分布
• 4.3.2 退火后样品中织构的分布
• 4.3.3 分析与讨论
• 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果