退火工艺对高硅1235铝箔坯料组织和性能的影响

高硅1235铝箔(Si含量为0.13%~0.14%)坯料由于Si含量增加,铸轧坯料中能形成较多有利的第二相αc-AlFeSi和βР-AlFeSi相,但同时使得其抗拉强度提高,不利后续加工。通过对第二相和性能分析,最佳的高硅1235铝箔坯料退火工艺为:530℃×4h,空冷。在该工艺条件下铸轧态的αc-AlFeSi得以保留,但尺寸有所增大,形貌转为以短棒状、颗粒状为主;同时,高硅1235铝箔坯料的抗拉强度比低Si铝箔坯料降低了6.05%;成品高硅1235铝箔的抗拉强度比低Si铝箔提高了7.55%,伸长率提高了84.15%。     

第二相尺寸分布对AA8111铝箔针孔率的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、Image J和Nano Measurer等手段,研究了AA8111铝合金不同道次坯料组织中第二相尺寸分布规律。结果表明,7 mm铸轧板经5道次冷轧至成品坯料(0.24 mm)过程中,前期第二相破碎明显,尺寸变小,随着变形抗力的增加,后续轧制对第二相尺寸的影响越来越小;均匀化退火析出的棒状和圆盘状Si单质相对第二相尺寸分布影响较大,具有遗传性;成品坯料中第二相尺寸大于6 μm的占比8.9%,并存在部分尺寸为10 μm左右的较大第二相。与AA1235、AA8079合金的成品坯料进行对比分析,得出AA8111成品坯料中大于6 μm的第二相尺寸分布比例偏高是造成后续成品铝箔针孔率高的主要原因。     

铸轧速度对1145铝合金铸轧板显微组织的影响

用电解铝液直接铸轧生产厚7mm的1145铝合金铸轧板。借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,研究了不同铸轧速度(900~1 400mm/min)对铸轧板内部晶粒组织和中心层偏析的影响。结果表明,当铸轧速度为900~1 200mm/min时,随着铸轧速度增加,铸轧板纵截面晶粒尺寸无明显变化,晶粒细小均匀,中心层无偏析现象;当铸轧速度超过1 300mm/min时,晶粒开始粗化并发生严重的成分偏析,部分β-FeSiAl化合物从偏析层中析出。要获得具有细小晶粒尺寸和无成分偏析的铸轧坯料,最佳的铸轧速度范围为900~1 200mm/min。     

熔体温度处理对铸轧超薄双零铝箔用坯料组织的影响

熔体温度是影响铝箔坯料质量的关键因素之一。采用铸轧法制备了7.0 mm厚的1235超薄双零铝箔坯料,借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、定量金相分析技术和电解抛光等测试方法,研究了熔体温度处理对铸轧1235超薄双零铝箔用坯料组织的影响,并对其影响机理进行了分析和探讨。结果表明:熔体温度偏高,容易消除异质形核核心,造成铝箔坯料晶粒组织粗大。采用向电解铝液中加入10%~30%的重熔用铝锭,可以降低熔体温度,增加异质结晶核心,有利于增大熔体凝固过冷度,减小临界晶核半径,促进坯料晶粒细化。加入30%的重熔用铝锭,铸轧板组织晶粒更均匀细小,其晶粒平均尺寸约为67μm。     

中间退火对超薄双零铝箔坯料组织的影响

选取连续铸轧后经过3道次冷轧的0.5 mm厚的铝箔坯料,采用显微组织、SEM、EDS、XRD等分析手段研究不同中间退火工艺对铝箔坯料组织和双零铝箔针孔率的影响。结果表明:铝箔坯料在中间退火过程中没有发生第二相相变,当中间退火升温速率10℃/min、加热温度350℃、保温时间7 h,铝箔坯料组织较均匀,第二相尺寸较小,得到的铝箔的成品率较高,针孔率较低。     

均匀化温度对Al-0.8Mn-0.5Fe合金铸轧板坯组织的影响

研究了铸轧坯料和均匀化退火态的Al-0.8Mn-0.5Fe系合金的显微组织,分析出均匀化退火温度对显微组织的影响及温度和组织间的变化规律.结果表明经过540 ℃×4 h的热处理后, 材料析出大量细小弥散状分布的第二相粒子,合金可获得较均匀的显微组织.在540 ℃之前的均匀化处理,铸轧板坯晶粒几乎没变化,经580 ℃均匀化处理后,晶粒明显长大,是均匀化前的几十倍.     

均匀化退火对超薄双零铝箔坯料组织的影响

选取连续铸轧后经过一道次冷轧的2.55 mm厚铝箔坯料进行显微组织、SEM、EDS、XRD分析,对比相同成分和轧制工艺、不同均匀化退火工艺的铝箔坯料组织变化,探讨均匀化退火工艺对超薄双零铝箔坯料组织的影响,以提高铝箔的质量。结果表明,均匀化退火升温速率越快、加热温度越高,则晶粒尺寸越小,并随着保温时间的延长而长大;在升温速率15℃/min、加热温度600℃、保温时间7 h的退火工艺下,铝箔坯料的组织较均匀,晶粒和第二相尺寸细小。     

铸轧区长度对Al-8Si合金铸轧板显微组织的影响

采用连续铸轧方法制备Al-8Si合金铸轧带坯,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,研究不同铸轧区长度对铸轧板微观显微组织和中心层偏析的影响。研究表明,随着铸轧区长度的增加,偏析范围先增大、后减小。这是由于铸轧区长度的增加,导致铸轧区域冷却强度加大,较强的冷却速度加快了金属的凝固,从而减轻了中心偏析程度。Al-8Si合金同一铸轧区表层和中心部位共晶硅组织的形貌有较大区别,表层共晶硅呈网状分布,微观形貌大部分呈纤维状,小部分呈瓣片状,中心层共晶硅形貌为沿不同取向的集簇状,形成中间线偏析。这是由于:铸轧坯料在轧制时,上、下表层先与轧辊面接触,而中心层相较于上、下表层的冷却速度较慢,所以,最后凝固,使上、下表层相较于中心层晶粒更加细小。     

Al-0.32Mg-xSi合金铸态组织中的AlFeSi相

采用SEM对不同Mg/Si质量比的Al-0.32Mg-xSi铝合金铸态组织进行了观察分析。结果显示,Mg/Si质量比影响富铁相的形态。在Al-0.32Mg-xSi铝合金的铸态组织中,当w(Mg)/w(Si)1.73时,富铁相以针状的β-AlFeSi相为主;当w(Mg)/w(Si)≥1.73时,以短棒状或骨骼状的α-AlFeSi相为主。     

双辊铸轧AZ31B镁合金薄板的均匀化退火工艺

为提高双辊铸轧AZ31B镁合金薄板的成形性能,在不同退火温度（300、350、400℃）和保温时间（1、2、3 h）下对铸轧AZ31B镁合金薄板进行均匀化退火试验.结果表明,均匀化退火后板材的铸轧态组织基本消除.第二相Mg17Al12呈细小的颗粒状均匀分布在α-Mg基体中,合金塑性得到明显改善.根据均匀化退火后板材的组织与性能,确定了最佳的退火工艺为400℃×2 h.     

温轧工艺对6061铸轧板材显微组织和力学性能影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)及万能拉伸机等研究了不同温轧温度及累积压下率对双辊铸轧6061铝合金板材组织性能的影响。结果表明,6061铝合金铸轧板组织主要由耐热相Al0.7Fe3Si0.3、Al9Fe0.84Mn2.16Si及少量强化相Mg2Si组成。合金中第二相随温轧道次递增逐渐由网格状、片状转变为沿轧制方向的线条状,最终变为细小的颗粒状。温轧后,有新的析出相Al0.5Fe3Si0.5产生,且Mg2Si相的数量增多。6061铝合金铸轧板较为适宜的温轧工艺为:370℃轧制+80%累积压下率,此时铸轧板热处理后的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别88.48 MPa,318.76 MPa和20.53%。     

半固态A356铝合金坯料切口断面特征

研究了3组半固态坯料断面的组织特征。结果表明,通过坯料切口断面的宏观、微观特征,可以粗略地判断制备浆料的初生相的基本形态,大小和分布特征。合金熔体未经过处理的浆料组织,初生晶粒呈粗大的等轴晶团簇和粗大的枝晶形态,大小不一,分布不均匀;合金熔体经过螺旋线槽处理后的浆料组织,初生晶粒呈相对细小的均匀分布的球晶或近球晶形态。     

微量Mn及均匀化工艺对Al-Mg-Si合金铸锭微观组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和定量图象分析仪研究了微量Mn和均匀化工艺对Al-Mg-Si合金铸锭微观组织的影响。结果表明:Al-0.60Mg-0.65Si合金铸锭组织主要由树枝状的α-Al固溶体、块状Mg_2Si、过剩Si和针片状的β-AlFeSi相组成。均匀化处理后铸锭组织中枝晶偏析基本消除,块状Mg_2Si相和低熔点共晶组织溶解,粗大的长针状β-AlFeSi相转变成细小的α-AlFeSi粒状相。这种β→α相变与化学成分、均匀化温度和时间密切相关,添加0.30%Mn能显著促进此相变,Al-0.63Mg-0.66Si-0.30Mn合金合适的均匀化处理工艺为580℃×4 h。     

Mn、Sr对铝硅合金中铁相的影响

研究了Mn、Sr元素对低铁(质量分数为0.5％)和高铁(质量分数为1％)铝硅合金中铁相的影响,分析了A1-Fe-Si相的成分及形态.结果表明:随着Mn元素含量的增加,铝硅合金中针状铁相逐渐减少,而鱼骨状铁相逐渐增多;Sr元素的添加并不能改变铝硅合金中的铁相形态,但能使合金内共晶Si相的形态由针状变成纤维状;复合添加Mn、Sr元素后,铝硅合金中α-AlFeSi相均匀分布于α-Al枝晶中,且尺寸比单独添加Mn的合金更为细小.     

退火温度对1235铝合金冷轧板显微组织的影响

以1235铸轧板(7.0 mm)经过两道次冷轧后的1.1 mm厚的冷轧坯料为对象,借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪(EDS)、定量金相分析技术和电解抛光等试验手段,研究了退火温度对1.1 mm厚的1235铝箔坯料组织的影响。结果表明：在相同的退火时间(6 h)内,随退火温度(320~420 ℃)升高,析出相(AlFeSi)数量先增加而后减少且粗化;退火温度为380 ℃时,析出相数量多且均匀细小,平均尺寸约为3 μm。再结晶温度的区间为320~340 ℃;随着退火温度升高,再结晶晶粒逐渐长大;退火温度为380 ℃时,再结晶晶粒数量多且均匀细小,平均尺寸约为23 μm。因此,在380 ℃保温6 h的退火工艺最佳。     

温轧对6061铝合金铸轧板材显微组织和力学性能的影响

文主要是研究温轧对双辊铸轧6061铝合金板材进行处理,观察不同温轧温度及累积压下量对铸轧板材的影响。采用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),显微硬度仪和万能拉伸机等设备,观察了铸轧板材及温轧板材的显微组织,获得了材料的硬度、强度和延伸率等力学性能。研究表明,铸轧6061合金中主要含有耐热相Al0.7Fe3Si0.3、Al9Fe0.84Mn2.16Si及少量强化相Mg₂Si。合金中第二相随温轧道次的递增逐渐由网格状、片状转变为沿轧制方向的线条状,最终变为细小的颗粒状。经过温轧后,产生新的析出相Al0.5Fe3Si0.5且Mg₂Si析出相增多。铸轧板材温轧后,硬度随压下量的增大呈线性递增,且当温轧温度为370℃时,硬度曲线斜率最大为2.42114。此时细小的AlFeSi类析出相及Mg₂Si强化相均匀弥散分布于合金中,板材的硬度最大,可达84.28 HV,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为209.34 MPa、79.09 MPa和20.11％。     

两相区铸造AZ91D半固态坯料的部分重熔工艺与组织演变

对在两相区铸造进行半固态制浆所得AZ91D镁合金坯料的部分重熔工艺条件及组织演变进行了研究. 结果表明 AZ91D镁合金在两相区温度(585 ℃)静置30 min且在水冷铁模中浇注的两相区铸造半固态坯料, 在575 ℃下保温30～45 min进行部分重熔时, 其组织具有固相颗粒球化程度高、颗粒细小且粒度均匀、有效液相体积分数高等特点; 坯料组织演变初始化阶段、球化阶段和集聚合并长大等3阶段部分相互重叠. 对特定原始半固态坯料, 改变部分重熔温度, 可缩短重叠区, 扩大球化区, 实现坯料重熔进程及组织形态的优化, 从而增加工艺可控性和提高坯料的触变性.     

电磁-超声能场对1060铝板带再结晶组织与织构的影响

在双辊连续铸轧过程中施加电磁-超声能场制备出1060铝合金铸轧板坯,经不同冷轧变形量的冷轧后退火,制备出系列铝板带,从晶粒大小、形态和取向等方面分析电磁-超声能场对铝板带再结晶组织与织构的影响。结果表明:电磁-超声能场可使铝合金铸轧板坯的平均晶粒尺寸减小50%,使第二相均匀弥散分布在晶内和晶界上,并能降低织构取向密度,使织构组分漫散分布;电磁-超声能场可加大铝合金铸轧板在冷轧-退火过程中的再结晶程度,并获得更加细小均匀的再结晶组织;电磁-超声能场还可降低铝合金铸轧板冷轧-退火后的再结晶织构强度,抑制晶粒的择优取向,提高铝合金铸轧板的深冲成型性能。     

感应加热对半固态AlSi_7Mg合金连铸坯温度场和组织的影响

研究了电磁感应重熔加热对半固态AlSi7Mg合金连铸坯料温度场和组织的影响。结果表明 :通过调整加热功率 ,可使半固态AlSi7Mg合金连铸坯料的温度场均匀一致 ,保证坯料的径向温度差小于 1℃ ;电磁感应重熔加热的半固态AlSi7Mg合金连铸坯料中的初生α(Al)细小、圆整、分布均匀 ,但重熔过程不能改变坯料表层组织中初生α(Al)枝晶的基本形态     

均匀化制度对6014铝合金显微组织的影响

借助光学显微镜的明暗场像、差示扫描量热法、扫描电镜及透射电镜等手段,研究了不同均匀化制度对6014铝合金的组织、富铁相转变、元素分布和弥散相均匀性的影响。结果表明,6014铝合金铸锭中存在枝晶偏析现象和非平衡共晶组织,合金元素含量波动较大,晶粒为等轴晶。铸锭中的第二相含量明显高于单级和双级均匀化态,由于第二相形态和分布不同,可分为α-AlFeMnSi、β-AlFeSi、Mg₂Si和Q-AlCuMgSi相。采用560℃×4 h+540℃×6 h双级均匀化处理制度时,网状枝晶并未全部断裂,延长560℃一级均匀化保温时间至12 h时,较多的β-AlFeSi相转变为α-AlFeMnSi相。采用560℃×19 h单级均匀化处理时,枝晶基本由网状形态转变为链状形态。采用580℃×4 h+540℃×6 h双级均匀化制度时,弥散相α-AlFeMnSi分布较为均匀,延长580℃一级均匀化保温时间至12 h时,组织发生过烧,弥散相尺寸增大且在晶界周围富集。