预退火处理对6016铝合金汽车板T4P态组织和性能的影响

为改善其成形性能,研究了不同温度(100、200、300℃)的预退火处理对6016铝合金汽车板材组织和性能的影响。结果表明:预退火温度低于200℃时,板材T4P态的微观组织、强度、伸长率和平均塑性应变比r_(ave)变化不大;预退火温度升高至300℃时,T4P态板材抗拉强度、伸长率和r_(ave)明显下降;在100～300℃的预退火温度区间内,Δr随着预退火温度的升高单调下降;应变硬化指数n值和极限拉深比在200℃预退火时达到最大值。对6016冷轧板进行200℃×1h的预退火处理,能够在不降低板材T4P态强度和伸长率的情况下,提高n值和极限拉深比,降低Δr,使板材的成形性能得到提高。     

中间退火对Al-Mg-Si系铝合金汽车板组织和性能的影响

对Al-Mg-Si系铝合金汽车板进行了不同的中间退火处理(无中间退火、300 ℃×2 h、420 ℃×2 h),并利用光学显微镜、XRD、TEM、拓扑仪、拉伸试验机对板材进行了检测分析。结果表明,中间退火处理对T4P态板材的微观组织、织构、罗平纹和力学性能影响显著,提高中间退火温度有利于获得等轴晶粒、增大应变硬化指数(n值)、降低板材各向异性(Δr值),但塑性应变比(r值)也会有所降低。此外,经过300 ℃×2 h中间退火处理的板材在10%预拉伸后表现出最好的表面质量,无中间退火和420 ℃×2 h中间退火处理的板材在预拉伸后罗平纹缺陷严重。这主要归因于中间退火引发的板材微观组织和织构的差异。300 ℃×2 h的中间退火处理可以使Al-Mg-Si系铝合金板材在不降低力学性能的前提下显著改善罗平纹,表现出最佳的综合性能。     

固溶和预时效工艺对6016铝合金汽车用板材力学性能的影响

对汽车覆盖件用6016铝合金冷轧板进行了不同固溶和预时效处理,采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了试样的微观组织,并对板材进行了力学性能测试。结果表明:在560℃的固溶温度下,保温时间从1 min增加到2min,板材的再结晶晶粒尺寸增大,T4P态和模拟烤漆硬化态板材的屈服强度、抗拉强度和伸长率都略微下降;固溶工艺为560℃1 min时,预时效温度从60℃增加至100℃,T4P态板材的屈服强度、抗拉强度先降低后增加,模拟烤漆硬化态板材的屈服强度、抗拉强度单调增加。6016铝合金冷轧板适宜的固溶和预时效工艺制度为:560℃1 min固溶处理+80℃6 h预时效处理。     

不同温度退火处理后Al-Mg与Al-Mg-Sc合金板材的织构演变

采用X射线衍射反射法在角度(α)为0～75°时测量Al-Mg和Al-Mg-Sc合金板材经不同退火温度处理后的不完整极图,应用三维取向分布函数(ODF)以及晶粒取向汇集目标线(α、β取向线)研究合金冷轧板材中织构的形成及其在退火过程中的演变规律。结果表明:Al-Mg合金冷轧板材中主要存在Brass织构{011}211和Copper织构{112}111,退火温度升高到300℃时,Al-Mg合金板材的形变织构逐渐消失,Brass织构和Copper织构分别向立方织构{001}100以及旋转立方织构{001}110转变;添加Sc元素没有改变Al-Mg合金板材冷轧织构组分,但织构极密度和取向密度明显增强;退火温度升高到450℃时,Al-Mg-Sc合金板材的部分Brass织构和Copper织构才向立方织构和旋转立方织构转变,表明Sc的加入使Al-Mg-Sc合金在退火过程的再结晶温度显著提高。     

中间退火对HTCR5052铝合金再结晶过程的影响

通过宏观织构分析、能谱分析、显微组织观察和显微硬度测试,研究了中间退火对HTCR5052铝合金再结晶过程的影响。实验结果表明,经480℃保温8 h中间退火的5052铝合金冷轧板材再结晶激活能显著降低,完成再结晶所需时间较短;HTCR5052合金板材中间退火后形成的立方取向晶粒在冷轧过程中并未完全旋转至轧制方向,残留的立方取向晶粒促进了再结晶过程完成。     

固溶前预退火处理对6111铝合金组织与性能的影响

系统研究了固溶前预退火温度对6111铝合金冷轧板和T4P态组织和力学性能的影响。测试了力学性能,计算了LDR值;表征了显微组织、SEM组织和XRD织构构成。结果表明:预退火温度对6111铝合金的屈服强度影响较小;经300 ℃×2 h预退火处理后,抗拉强度发生明显降低,由245 MPa降低到230 MPa;当预退火温度高于100 ℃后,伸长率呈直线下降。n值和r值均随预退火温度先升高后降低,n值在200 ℃时达到最大值0.289,r值在100 ℃时达到最大值0.958。200 ℃×2 h预退火处理后,LDR值达到最大值2.005。经300 ℃×2 h预退火处理后,T4P态基体晶粒尺寸明显长大,在60~150 μm范围。200 ℃×2 h预退火处理试样,T4P态Cube织构体积分数最高,达到了13.5%。     

汽车用6111铝合金板材力学性能和织构研究

对6111铝合金板材T4P态(预时效后室温放置)和烤漆态(185℃×20 min)沿不同方向的力学性能和织构差异进行研究,结果表明:合金两个状态沿不同方向的力学性能存在明显差异,屈服强度沿轧向最高,分别为171MPa和261MPa,烘烤增量达90 MPa,而伸长率却在与轧向呈45°方向最高;T4P态r和n值均沿轧向最高,而与轧向呈45°方向最低;合金T4P态已完全再结晶,表层晶粒尺寸小于中间层,纵截面再结晶晶粒长宽比高于横截面的;合金板材滑厚度方向存在明显的织构梯度,表层以{001} 〈100〉 Cube织构和β取向线上的{114} 〈131〉织构为主,而中间层除{001} 〈100〉 Cube织构外,还存在旋转立方织构{001} 〈310〉;据此建立了6111铝合金板材不同状态力学性能和织构之间的定量关系.     

模具通道夹角对等径角轧制6016铝合金板材组织及力学性能的影响

通过准静态单轴拉伸试验、光学显微镜观察以及XRD等手段研究了模具通道夹角对等径角轧制6016铝合金合金板材组织和性能的影响。结果表明:模具通道夹角并不改变合金的织构类型,但135°模具通道夹角下合金板材能有效地弱化织构。同时,经T4P处理(固溶处理+预时效+自然时效)后,135°模具通道夹角下T4P态合金板材伸长率A28%,规定塑性延伸强度R_(p0.2)115 MPa,平均塑性应变比r-≈0.69,平面各向异性Δr≈0.24,具有良好的塑性和成形性能。     

蚀坑法研究微量Ce及退火对高纯铝箔立方织构的影响

用蚀坑法研究了不同热处理工艺以及Ce含量对铝箔立方织构的影响，结果表明：Ce含量较高时，中间退火300℃ 2h和成品退火150℃ 3h 540℃ 1h条件下，立方织构含量最高，分布均匀；Ce含量较低时，在390℃ 2h中间退火和150℃ 3h 540℃ 1h成品退火条件下，立方织构含量较高；在一次冷轧前进行400℃ 2h退火样品的立方织构含量高于未退火的样品。对比发现，Ce含量高的样品，其立方织构的含量也高。     

中间退火处理对6016冷轧铝合金板Roping纹和组织性能的影响

利用光学显微镜和透射电镜研究了冷轧过程中间退火处理对6016铝合金表面Roping纹和组织性能的影响,测试了包边性能,观察了微观组织。结果表明:经450 ℃保温1 h的中间退火处理后,减弱了基体组织中因轧制变形形成的不同取向晶粒的条带状分布程度,弱化了基体组织不均匀屈服延伸。450 ℃的中间退火处理使得6016铝合金板材表面Roping纹完全消失,包边因子仅有0.4,包边性能最优。经350 ℃和400 ℃的中间退火处理后,表面粗晶明显,晶粒尺寸达到400~550 μm,且基体内的弥散相尺寸大、数量多,尺寸达到50~100 nm。表面粗晶和大量的晶界析出相是包边性能恶化的主要原因。     

1235铝合金铸轧坯料在加工过程中的织构演变

利用背散电子衍射(EBSD)研究了1235铝合金坯料在加工过程中的织构演变。结果表明:6mm厚铸轧态铝箔坯料的主要织构为{210}221织构、{221}210织构,并含有少量的{110}001高斯织构;2.55mm厚和0.54mm厚冷轧态坯料的主要织构有{110}001高斯织构和{112}111铜型织构;2.55mm厚的冷轧态坯料经630℃7h均匀化退火后的织构主要是{100}001立方织构;0.54mm厚的冷轧坯料经380℃6h中间退火后的主要织构有{100}001立方织构和{110}001高斯织构。对织构的演变机制进行了深入的探讨。     

退火工艺对AA3003铝合金累积叠轧板材组织性能的影响

采用了金相、电子背散射衍射(EBSD)、硬度、拉伸、杯突等试验手段研究了累积叠轧AA3003铝合金板材退火处理后的微观组织和性能。结果表明,叠轧板材在退火过程中晶粒等轴化,叠轧道次越高,退火后晶粒越细小,且退火能促使叠轧板材界面的焊合。叠轧4道次的板材随着退火温度的提高,逐渐发生再结晶和晶粒长大,强度和硬度性能逐渐降低并趋于平稳,塑性和成形性能则逐渐改善。叠轧4道次的板材再结晶完成温度约为346℃,温度低于350℃时,厚向晶粒尺寸比较均匀,但表面层和中心层织构存在明显差异;温度达到450℃时,表面层的晶粒尺寸要明显大于中心层,厚度方向组织不均匀性加大,但其织构趋于一致。     

激光局部热处理对5052-H32铝合金板材单向拉伸性能和成形性能的影响规律北大核心CSCD

针对5052-H32铝合金板材室温下成形性差的问题,采用激光快速加热的方式对板材进行局部热处理,首次开展了对激光局部热处理后板材全应变路径下的成形极限实验,研究激光局部热处理工艺对其成形性能的影响。单向拉伸实验结果表明:对5052-H32铝合金板材进行激光局部热处理能够起到显著的软化效果,抗拉强度和屈服强度分别降低17.6%和43.3%,断后伸长率提高117%。应变硬化指数n值随着热处理峰值温度的增加而增加。当传统退火热处理温度达到400℃、激光局部热处理峰值温度达到500℃时,轧制过程中产生的纤维状组织转变为再结晶组织,织构强度降低。H32态、传统退火热处理和激光局部热处理后板材的成形极限实验结果表明:经过激光局部热处理(400℃)后,全应变路径下的成形极限较H32态整体有所提高,极限平面应变FLC0值提高了39.1%,表明激光局部热处理,能够改变5052-H32铝合金板的力学性能,并有效提高其成形性。     

中间退火加热速率对Al-Mg-Si合金板织构及性能的影响

通过拉伸实验、光镜观察、电镜观察以及EBSD测试等手段研究了中间退火加热速率对Al-Mg-Si合金板材组织、织构及力学性能的影响。结果表明,采用两种不同加热速率(快速和慢速)的中间退火方式会产生不同晶粒形态的中间退火显微组织。采用慢速加热中间退火热处理的T4P态(预时效加自然时效)合金板材的强度及应变强化指数n值与采用快速加热中间退火热处理的T4P态合金板材的基本相同,但Δr值要明显低于后者,且二者的力学性能均呈各向异性。二者的再结晶晶粒组织均为等轴晶,前者的平均晶粒尺寸略大于后者的。二者的织构组分均为H{001}110,但后者的织构密度要稍强于前者,正是织构密度上的差异导致了二者Δr值的差异。     

中间退火工艺对6016铝合金组织与性能的影响

通过扫描电镜、透射电镜等手段研究了汽车外板用6016铝合金生产过程中微观结构的演变规律和中间退火工艺对综合性能的影响。结果表明,连续退火比箱式退火具备更强的晶粒细化作用;中间退火前冷轧压下量对结晶相破碎效果显著,结晶相尺寸从4.38 μm降至3.20 μm左右,降低了约27%;中间退火处理弱化了T4P态板材中的不均匀屈服延伸。箱式退火的慢升温速率和长时间中温保温导致Mg₂Si相沿晶析出并粗化。     

挤压温度对AA7003铝合金组织性能的影响

采用力学拉伸、扫描电镜、电子背散射衍射和电化学腐蚀等测试分析方法,研究了不同挤压参数下7003铝合金的再结晶程度、织构和力学性能之间的关系。结果表明,挤压温度为450℃,挤压速度为1 mm/s时,合金的再结晶程度最大,而且再结晶程度升高使合金的力学性能下降。当挤压温度为470℃时,出现较强的再结晶立方织构{001}100,合金的抗拉强度和伸长率升高。因此可以得出结论,立方织构可以提高挤压态7003铝合金的抗拉强度和伸长率。     

2E12铝合金板材成形性能试验研究

针对航空用高强度2E12铝合金,通过试验对T3态和退火态两种状态下的2E12铝合金板材,在室温条件下的力学性能、杯突及弯曲成形进行了研究。试验结果表明:与T3态相比,2E12铝合金板材退火态的抗拉强度、屈服强度及屈强比明显降低,延伸率变化不大;杯突IE值提高了12%,最小弯曲半径值降低了10%,说明2E12铝合金板材退火态较T3态有更好的成形性能。     

热处理对热轧态4343/3003/4343铝合金复合板材微观组织的影响

4343/3003/4343铝合金复合板材是一种广泛应用于热传输的复合板材,一般通过热轧进行复合成形制造。然而,热轧后的合金组织均匀性不理想,严重影响后续的冷轧质量,因此,必须建立合理的热处理工艺对热轧态复合板材进行处理。利用光学显微镜和扫描电镜,研究了热处理工艺对热轧态4343/3003/4343铝合金复合板材微观组织的影响规律及机理。结果表明,退火温度、退火时间,以及热轧后冷却速度对复合板材的微观组织存在显著影响。提高退火温度、延长退火时间、减缓热轧后的冷却速度会加速复合板材中析出相的聚合粗化,但是较长时间的退火会导致析出相回溶,不利于后续的冷轧加工。通过试验研究与理论分析,较优的热处理工艺为：退火温度约为500℃,退火时间约为4 h,热轧后水冷为较优的冷却方式。     

工艺因素对3104铝合金板材织构和制耳的影响

研究了主要工艺参数对３１０４铝合金板材织构和制耳的影响。研究发现，提高热轧终轧温度，加大热轧压下率和中间退火前采用小压下率冷轧，均可能增加３１０４合金板材立方织构含量，降低制耳率，减小各向异性。     

新型高强铝合金高温平面压缩与退火微观组织和织构

采用热力模拟平面压缩实验和电子背散射衍射(EBSD)组织分析测试方法,研究了新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金热压缩变形以及退火微观组织和织构。结果表明,在变形温度为350℃,应变速率为0.1 s~(-1)的条件下,合金微观组织演变机理为动态回复和大应变几何动态再结晶,出现旋转立方织构{001}110和黄铜织构{111}110,分别沿着α-取向线和β-取向线分布;退火后旋转立方织构减少,黄铜织构增多,旋转立方织构沿着α-取向线向黄铜织构转变。在变形温度为420℃,应变速率为0.1 s~(-1)的条件下,合金变形组织较均匀,再结晶晶粒分布在变形剧烈的晶界或三角晶界处,出现的织构种类主要有旋转立方织构{110}110、黄铜型{011}211织构;退火过程中发生亚动态再结晶,旋转立方织构强度增强,黄铜型{011}211织构有向高斯织构方向移动的趋势。