5083-H321铝合金厚板生产工艺研究

研究了冷轧加工率、稳定化退火温度及保温时间对5083铝合金板材组织与性能的影响,确定了5083铝合金H321状态板材的生产工艺制度.按照确定的工艺生产的板材其性能达到标准的要求.     

退火制度对热轧态5083铝合金性能和组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪及电子万能拉伸试验机等研究了退火温度和退火保温时间对5083铝合金热轧厚板力学性能和显微组织的影响.结果 表明:随着退火温度升高与保温时间延长,5083铝合金热轧板的强度逐渐下降而伸长率增大;退火温度比保温时间对力学性能的影响更为显著;热轧过程中表层和心部变形不均匀,导致在后续退火过程中板材的显微组织演化规律大不相同.在不同退火制度下,5083铝合金热轧板材的拉伸断口均为微孔聚集性韧性断裂.综合考虑,在450℃退火保温2h后5083铝合金热轧板材的组织和性能较好.     

退火工艺制度对5083铝合金板材超塑性的影响

针对普通(非细晶)5083铝合金轧制板材在超塑性成形生产过程中出现的平行于轧制方向的裂纹,通过实验研究发现这是由于轧制板材的各向异性导致t方向的超塑性较差引起的。为了减小各向异性对板材超塑性的影响,采用退火工艺对板材进行处理,并通过在不同温度进行退火实验寻找提高板料t方向超塑性的最佳退火热处理工艺。通过对普通5083铝合金板材在270~600℃进行退火热处理,发现500℃保温2 h后空冷退火工艺可明显减小各向异性对板材超塑性的影响,大大提高板材t方向的超塑性能,从而避免5083板材在超塑成形过程中因各向异性导致的裂纹缺陷。     

退火工艺对5083铝合金热轧板组织性能的影响

铝合金板材在热轧制过程中温度较高,在一定程度上等同于板材的退火处理,但是并没有达到完全退火状态。经过试验研究,5083铝合金热轧板在经过不同温度退火后,对板材进行力学性能和显微组织检测分析,研究其变化规律,确定热轧态板材的后续退火工艺制度;热轧终轧温度为320℃的5083铝合金热轧板,需要在500℃~550℃范围内退火才能达到最佳O态组织和性能。     

退火制度对冷轧和温轧的5083铝合金组织性能的影响

选择冷轧和温轧变形量均为75%的5083铝合金板材进行退火,研究不同退火制度对合金板材组织和性能影响。结果表明,冷轧5083铝合金在200℃退火后发生回复;温轧5083铝合金在200℃退火后发生回复和一定程度再结晶;300℃退火合金的强度大幅度降低,塑性明显提高,且冷轧合金的强度下降幅度比温轧的大;550℃退火时,冷轧和温轧5083铝合金板材的纤维组织消失,再结晶晶粒明显长大,且等轴化。     

5083铝合金H321状态厚板生产工艺研究

研究了加工率、稳定化退火温度及保温时间对板材组织与性能的影响，确定了5083铝合金H321状态板材的生产工艺。结果表明。其性能指标达到ASTMB209标准的规定。     

退火制度对不同终轧温度5083铝合金热轧板组织和性能的影响

铝合金板材在热轧轧制过程中终轧温度较高,不同终轧温度板材,轧后采用不同温度退火,组织和性能有较大差异。试验研究了5083铝合金在不同热轧终轧温度及其轧后采用对应不同温度退火后,对板材进行力学性能和显微组织分析,研究其变化规律;测定不同热轧终轧温度板材对应的组织和性能,确定不同终轧温度对应的最佳退火工艺制度;热轧终轧温度约低于275℃时,退火温度至少为300℃,基本完成再结晶,退火温度达到500℃以上时,发生完全再结晶;热轧终轧温度为高于320℃时,退火温度为500℃以上,其板材达到更优异的O态组织和性能;600℃退火的板材均发生组织过烧。     

冷变形及退火对船用5083铝合金板腐蚀性能的影响

为合理制定5083铝合金板材的生产工艺,对冷变形及稳定化退火后的5083铝合金板材的组织与晶间腐蚀性能进行了试验研究。结果表明,船用5083铝合金板材的晶间腐蚀性能与β相的分布、析出量密切相关。采用25%~35%冷加工变形并稳定化退火后,板材的力学性能满足相关标准要求,腐蚀性能优良,β相在晶粒内均匀分布,无连续的沉淀析出网状结构。     

补充退火对船用5083-H116铝合金板材腐蚀和力学性能的影响

船用5083-H116铝合金板材经过240℃3 h,随炉冷的初退火后,板材内析出了大量β相,耐腐蚀性能严重下降。为了改善它的耐腐蚀性能,同时保证其力学性能也合格,对该板材进行了不同温度、相同保温时间(3 h)、不同冷却方式(水冷,空冷,炉冷)的补充退火。结果表明:240℃补充退火不能明显改善板材的耐腐蚀性能,且随冷却速度的降低,晶间腐蚀性能恶化,而强度随冷却速度的变化不明显,且与初退火试样的相比下降不大。270℃补充退火后板材的耐腐蚀性能大幅度上升,而力学性能与240℃补充退火的相近。300℃补充退火后板材的晶间腐蚀性能进一步改善,但强度明显降低。因此,5083铝合金船板在实际大生产中宜采用的补充退火工艺制度为270℃3 h、空冷。     

不同工艺制备的5083-O铝合金板材的组织和性能

基于"1+4"热连轧生产线和2800 mm冷轧生产线,采用不同工艺线路制备了5083-O铝合金板材,研究了不同制备工艺对板材组织性能的影响。结果表明:不同工艺路线生产的成品板材均随退火温度升高,抗拉强度、屈服强度减小,深冲性能提高。采用中间退火后,最终板材晶粒尺寸较大,更符合深冲加工要求。试验与生产的性能具有差异性,依据生产数据优化退火温度355℃保温3 h所得板材性能:抗拉强度275 MPa、屈服强度126 MPa、伸长率27%、加工硬化指数n值0.24、变形比r值0.72、制耳率0.8%、杯突值9.15 mm。