4004铝合金轧制及退火工艺的研究

4004铝合金轧制及退火工艺的研究

论文摘要

4004Al-Si合金作为钎焊箔广泛应用于空调,汽车等领域。然而,4004Al-Si合金,由于含Si量在10%左右,塑性差,特别是冷轧性能差,进而导致轧制过程中易产生断带,成品率低。热轧可以改善铝合金组织和冷轧性能,研究热轧工艺和冷轧中间退火工艺重点是为了提高轧板材的塑性,以改善冷轧性能。本文通过对4004Al-Si合金热轧工艺和冷轧中间退火工艺的研究,探讨了热轧道次加工率、热轧温度以及冷轧中间退火温度对4004Al-Si合金组织和性能的影响规律,进而优化热轧工艺和冷轧中间退火工艺,改善了轧后板材的塑性,以利于后续冷轧,提高冷轧板材的成材率和生产效率。本文采用对比试验的方法,选取四组不同热轧工艺方案,探讨热轧道次加工率对4004Al-Si合金组织和性能的影响规律,研究发现在铝硅合金热轧时,采用少道次,大压下量的轧制制度,尤其是压下量在轧制初期阶段变形道次加工率的集中,有利于增加组织中储存的变形能,保持较高的位错密度,为再结晶形核提供更多几率,在再结晶过程中,形核具有充足的驱动力,形核点更多,有利于细化相变组织,因而延伸率得到提高,为后续的冷轧提供了性能较好的冷轧坯料。通过300460℃范围内五组不同温度下轧制的试验,得到了4004Al-Si合金较为适合的热轧温度范围(420460℃)。在这个温度范围内进行热轧时,选择较低温度轧制(420℃),组织中积累变性能更容易,再结晶过程形核点更多,组织得到细化,样品的抗拉强度和延伸率高。对4004Al-Si合金冷轧板进行八组不同温度下退火试验,研究发现实验采用的4004Al-Si合金380℃左右开始再结晶,在此温度下退火,4004Al-Si合金板材的力学性能变化显著;合金在440℃左右发生完全再结晶,退火温度到达或高于此温度时,板材的力学性能趋于稳定。4004合金铝板在同一温度下退火,随保温时间的延长,晶粒有长大的趋势。最终确定440℃,退火1h的退火工艺最佳,退火后板材得到最好的塑性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究的目的和意义
  • 1.2 4004 铝合金材料
  • 1.2.1 4004 铝合金的应用现状
  • 1.2.2 4004 铝合金铝卷生产工艺
  • 1.3 铝合金板带箔材轧制技术及工艺发展现状
  • 1.3.1 铝合金轧制技术发展现状及趋势
  • 1.3.2 铝合金板带材轧制工艺发展现状
  • 1.4 轧制生产中铝合金组织和性能变化的研究现状
  • 1.4.1 织构与成形性能的关系
  • 1.4.2 退火时组织与性能的变化
  • 1.5 主要研究内容
  • 第2章 试验材料和试验方法
  • 2.1 试验材料
  • 2.2 试验方案
  • 2.2.1 热轧道次加工率试验方案
  • 2.2.2 热轧温度试验方案
  • 2.2.3 热轧后退火方案
  • 2.2.4 冷轧板中间退火方案
  • 2.3 试验方法
  • 2.3.1 宏观形貌观察
  • 2.3.2 金相观察
  • 2.3.3 力学性能试验
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 热轧工艺对4004 铝合金组织和性能的影响
  • 3.1 引言
  • 3.2 热轧后未退火的4004 板材组织分析
  • 3.3 热轧道次加工率对4004 组织性能的影响
  • 3.3.1 热轧道次加工率对组织的影响
  • 3.3.2 热轧道次加工率对性能的影响
  • 3.4 热轧温度对4004 板材裂边倾向的影响
  • 3.5 热轧温度对4004 组织性能的影响
  • 3.5.1 热轧温度对组织的影响
  • 3.5.2 热轧温度对性能的影响
  • 3.6 本章小结
  • 第4章 冷轧中间退火对4004 合金组织性能的影响
  • 4.1 引言
  • 4.2 中间退火前轧制铝板的内部组织
  • 4.3 中间退火温度对冷轧4004 铝合金板材组织的影响
  • 4.4 中间退火时间对冷轧4004 铝合金板材组织的影响
  • 4.5 中间退火后4004 铝合金板材力学性能分析
  • 4.6 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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