硬质阳极氧化用3003冷轧薄板表面黑条成因分析及工艺改进

采用光学显微镜和扫描电子显微镜等检测手段,对3003冷轧薄板经硬质阳极氧化后产生的表面黑条进行了原因分析,并提出了黑条缺陷的解决工艺。分析结果表明:3003铝合金表面的黑条是铝屑、异物颗粒在轧制过程中对板材表面造成了损伤,乳液和轧制油等有机物在损伤部位进行了渗透并发生碳化,在后续的轧制过程中形成的条状黑色缺陷。     

3C用铝合金阳极氧化外观件砂眼缺陷的成因分析

铝合金阳极氧化工件表面砂眼缺陷的成因复杂且难以界定,是困扰3C电子产品用铝相关行业的一个主要难题。采用金相、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)等检测手段,结合铝材后加工应用工艺,对铝合金阳极氧化外观件砂眼缺陷的成因进行了分析和验证。结果表明,除铝材原始损伤外,多个铝材后加工工序的处理不当也可能会导致砂眼缺陷的产生,具体原因包括冲压工后制程锆砂杂质压入、CNC工序铝屑划伤、阳极氧化前处理工序试剂残留和铝材保护膜压印等。     

中间退火温度对新能源汽车用4004/3003/4004铝合金复合板组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机等设备,研究了中间退火温度对新能源汽车动力电池用4004/3003/4004三层铝合金复合板组织和性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,复合板的包覆率未发生明显变化,复合界面清晰、平直,包覆率偏差较小。皮材4004铝合金层中的Si颗粒细小、弥散,尺寸为2～4 μm。中间退火温度为370 ℃时,芯材3003铝合金层中晶粒全部完成再结晶。随着中间退火温度的升高,复合板抗拉强度和屈服强度先急剧降低后趋于稳定,伸长率呈相反的变化趋势。中间退火温度为370 ℃时,复合板的强度和伸长率开始趋于稳定,故复合板最佳中间退火温度为370 ℃,此时复合板的抗拉强度为137 MPa,屈服强度为80 MPa,伸长率为31%。     

半固态粉末轧制法制备SiC_p/AA2024复合带材的显微组织与力学性能

以组合雾化法制备的2024铝合金粉末和SiC颗粒为原材料,采用半固态粉末轧制法,在575~635℃温度下制备10%SiC_p/AA2024复合带材,研究粉末加热温度对带材显微组织与力学性能的影响,并与相同条件下制备的AA2024铝合金带材进行对比。结果表明:升高粉末加热温度可促进AA2024粉末变形或破碎,所得10%SiC_p/AA2024复合带材具有半固态特征的球状或近球状显微组织。与AA2024合金带材相比,SiC_p/AA2024复合带材的基体晶粒更加细小。SiC颗粒与液相Al没有发生显著的界面反应,未生成对体系有害的Al4C3物质。SiC_p/AA2024复合带材和AA2024合金带材的屈服强度、抗拉强度及伸长率都随粉末加热温度适当升高而提高,SiC_p/AA2024带材的屈服强度和抗拉强度分别在366~412 MPa和425~514 MPa之间,均明显高于AA2024合金带材,伸长率为3.1%~4.9%,断裂方式主要为脆性断裂。AA2024带材的屈服强度在265~348 MPa范围内,抗拉强度为362~423 MPa,拉伸断裂方式随加热温度升高由脆性断裂向韧性断裂转变。     

大规格高纯净6463铝合金铸锭的均匀化处理工艺

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜研究了均匀化温度和时间对高纯6463铝合金微观组织及第二相形貌的影响。结果表明:高纯6463铝合金铸锭的枝晶相由细长棒状Al_9Fe_2Si_2和针状或片状初生Mg_2Si组成,随着均匀化温度的升高和时间的延长,细长棒状Al_9Fe_2Si_2发生球化、分解形成颗粒状Al_(12)Fe_3Si,而针状或片状Mg_2Si则全部回溶入基体。大规格高纯净6463铝合金铸锭较为合理的均匀化温度应570～616℃,均匀时间应≥24 h,可使大多数细长棒状β-AlFeSi发生球化、分解成颗粒状α-AlFeSi。     

大规格铸态7050铝合金的双级均匀化处理工艺

采用同步热分析仪、扫描电镜、图像分析软件及布氏硬度计研究了双级均匀化工艺对大规格7050铝合金铸锭显微组织结构及硬度的影响。结果表明:铸态7050铝合金的共晶相随着均匀化处理的进行逐渐溶解,而硬度则相反,随均匀化处理的进行而逐渐提高。在465℃×6 h+480℃×24 h均匀化处理工艺下,共晶相组织已完全回溶入基体中,仅残留有极少量的含Fe杂质相,残留化合物相的总面积分数从铸态的25.8%降低至1.9%,而硬度则从铸态的56.1 HBW提高到134.7 HBW,工业化生产大规格铸态7050铝合金较合理的均匀化处理工艺为465℃×6 h+480℃×24 h。     

大规格铸态7005铝合金的双级均热工艺优化

为优化工业化生产耗时长、耗能高、效率低的旧双级均热工艺,采用OM、SEM、图像分析软件及布氏硬度计,研究了双级均热工艺对大规格铸态7005铝合金圆锭显微组织和硬度的影响。结果表明:经450℃×2h+470℃×32h双级均热处理后,MgZn2弥散质点完全溶解,仅残留难溶的AlMnFe、AlMnFeSi等含Fe化合物相,均热效果与旧工艺的均热效果一致,可实现工业化节能降本提质增效的生态生产。     

钎焊芯材3003铝合金添加Zn元素相变机理研究

通过金相显微镜、扫描电镜、能谱和Jmatpro相软件研究了3003铝合金添加Zn后的相变机理。对α-Al_(12)(Fe,Mn)_3Si相中Fe/Mn元素含量比的变化进行了讨论。结果表明,Zn的添加可降低3003铝合金Al_6(Fe,Mn)的凝固结束温度,使Al_6(Fe,Mn)的凝固过程延长,但对在凝固过程中形成Al_6(Fe,Mn)的含量影响不大。添加Zn可促进3003铝合金热处理过程中Al_6(Fe,Mn)相向α-Al_(12)(Fe,Mn)_3Si相的转变程度。同时,添加Zn可增加3003铝合金中α-Al_(12)(Fe,Mn)_3Si相中Fe/Mn元素含量比,有利于提高该合金的加工性能。     

基于TRIZ的高端铝合金板带材表面黑线的改善方法研究

运用TRIZ分析工具获得了铝合金板带材表面黑线产生的根本原因,依靠资源分析、物理矛盾分析方法和技术矛盾分析方法设计了高端铝合金板带材表面黑线改善的最终方案。新方案通过在热粗轧机前引入高浓度乳液对铸锭及导路进行高压喷淋来清除异物颗粒,并通过空间分离原理采用高浓度乳液进行轧制润滑和改用一道次热精轧工艺,减少了热轧表面擦划伤,成功改善了造成铝合金表面黑线的第一要素——表面损伤,大大降低了高端铝合金板带材表面黑线不良率,并可节约设备改造成本。     

Sb含量及热处理对Al-11.5Si-9.5Mg合金组织与性能的影响

用熔铸法制备了Al-11Si-9.5Mg-x Sb(x=0,0.10,0.15,0.30,0.50,0.80,1.00；%，质量分数)合金，以T6热处理提高其力学性能，利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、万能试验机等研究了Sb含量和热处理对Al-Si-Mg合金组织和性能的影响。结果表明：随着Sb含量增加，合金中第二相形貌由粗大不规则状变为细小多边形状，当过量添加时，第二相又开始变大且形状变得不规则，合金的力学性能也出现了相似的变化趋势。当x=0.50时，即合金名义成分为Al-11Si-9.5Mg-0.50Sb时，其第二相平均长度由21.6μm降至14.2μm，该合金屈服强度(YS)、断裂强度(UTS)和延伸率(EL)相对初始合金分别提高了79.4%,64.9%和583.3%；对该合金进行T6热处理，第二相由粗大块状转变为小球状，性能进一步提升，YS,UTS和EL达到了182.3,258.77 MPa和3.41%。分析可知Sb与Mg₂Si相反应形成Mg₃Sb₂相；在合金凝固过程中，Mg_...