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。     

冷轧加工率对5052-O铝合金板材组织和力学性能影响

采用拉伸试验、显微组织检测等方法,研究了30%～80%冷轧加工率对5052O铝合金板材力学性能、成形性能和晶粒尺寸的影响。结果表明,随着冷轧加工率增大,5052O铝合金板材的晶粒尺寸变小;抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和屈强比提升;拉伸应变硬化指数下降;塑性应变比先增大再减小,在加工率为70%时达到最大值。在制定5052O铝合金板带材生产工艺时,可以根据下游冲压加工方式选择合理的冷轧加工率,从而获得需要的力学性能和成形性能。     

5052H32板材的稳定化退火工艺研究

研究了冷轧变形程度、退火温度和保温时间等因素对5052铝合金板材力学性能的影响,确定了5052合金H32状态板材的生产工艺参数,即冷变形加工率15%,稳定化退火温度150℃,保温时间2h。在工业生产中,产品的技术指标达到了用户要求。     

热处理参数对5052铝合金板材力学性能的影响

以5052-H32铝合金冷轧板为研究对象,借助于单向拉伸试验、硬度测试对不同热处理参数条件下的力学性能进行研究,分析不同热处理工艺参数对5052铝合金力学性能参数的影响机制,结果表明:对5052-H32铝合金进行再次热处理时,可以显著地降低其变形抗力,提高塑性变形能力;在热处理过程中的加热温度起主要作用,在合理的热处理温度和保温时间条件下,冷却方式对5052铝合金的强度、硬度的影响不大。在此基础上,借助Johnson-Cook模型建立了再次热处理后5052铝合金板材的本构模型。     

热轧温度及道次加工率对4004铝合金板材组织和性能的影响

通过宏观形貌观察、显微组织分析以及拉伸试验,研究了热轧温度及道次加工率对4004铝合金组织和力学性能的影响。结果表明,在300~460℃轧制时,4004铝合金板的裂边随热轧温度的提高而下降,440℃轧制的板材裂边最小,且组织均匀,强度和伸长率良好。按不同道次加工率轧制后,合金组织和性能变化不大。     

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。     

中间退火对5052铝合金组织与性能的影响

研究了中间退火对5052铝合金板材组织与性能的影响。对合金的拉伸性能及显微硬度进行测试,使用扫描电镜(SEM)对合金的断口形貌进行观察,使用金相显微镜及X射线衍射仪(XRD)对合金的显微组织和宏观织构进行分析。结果表明:经过中间退火的5052铝合金板材的屈服强度比直接轧制的低10 MPa左右,晶粒尺寸大约82%。中间退火试样不同方向的断后伸长率差别不大,而直接轧制试样的轧向较45°和90°方向的断后伸长率小9%,具有明显的各向异性。拉伸变形后中间退火试样晶粒沿最大切应力方向呈明显的流变特征,断口处韧窝发达、分布更均匀。中间退火试样的{100}001 Cube织构和{100}011 H织构等再结晶织构更强,而直接轧制试样的B织构{110}112和Goss织构{110}001等轧制织构更强。经中间退火的板材各向异性得到明显改善。     

道次压下率对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织、力学性能及均匀性的影响（英文）

通过实验和数值模拟的方法研究了道次压下率(PRPP)对7055铝合金板材的应变分布、微观组织、力学性能及其沿厚度方向的均匀性的影响。结果表明,总变形量相同的情况下,增大道次压下率,可以减小7055铝合金板材表层与中间层之间的等效应变差。道次压下率较小的工艺轧制板材的表层比中间层的再结晶比例高,并且中间层有尺寸较大的再结晶晶粒。然而,经道次压下率较大的工艺轧制的板材沿厚度方向有均匀的再结晶比例和再结晶晶粒尺寸。因此,道次压下率较大的轧制工艺可以提高板材组织和力学性能的均匀性。     

道次压下率对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织、力学性能及均匀性的影响

通过实验和数值模拟的方法研究了道次压下率（PRPP）对7055铝合金板材的应变分布、微观组织、力学性能及其沿厚度方向的均匀性的影响。结果表明,总变形量相同的情况下,增大道次压下率,可以减小7055铝合金板材表层与中间层之间的等效应变差。道次压下率较小的工艺轧制板材的表层比中间层的再结晶比例高,并且中间层有尺寸较大的再结晶晶粒。然而,经道次压下率较大的工艺轧制的板材沿厚度方向有均匀的再结晶比例和再结晶晶粒尺寸。因此,道次压下率较大的轧制工艺可以提高板材组织和力学性能的均匀性。     

轧制压下率对FSP加工的5052铝合金力学性能的影响

在不同轧制压下率下对5052-H112铝合金进行冷轧,然后进行了搅拌摩擦加工。利用OM和静力拉伸试验研究了轧制压下率对5052-H112铝合金搅拌摩擦试样显微组织和力学性能的影响。结果表明:随冷轧压下率增加,合金的屈服强度增大而伸长率减小,屈服强度最大值达到原材料屈服强度的2.44倍;经冷轧和搅拌摩擦加工的试样,屈服强度均降至111 MPa左右,伸长率均增大至37%左右,搅拌摩擦试样的屈服强度和伸长率均不受冷轧压下率的影响。     

热处理参数对5052铝合金板材力学性能的影响

以5052-H32铝合金冷轧板为研究对象,借助于单向拉伸试验、硬度测试对不同热处理参数条件下的力学性能进行研究,分析不同热处理工艺参数对5052铝合金力学性能参数的影响机制,结果表明:对5052-H32铝合金进行再次热处理时,可以显著地降低其变形抗力,提高塑性变形能力;在热处理过程中的加热温度起主要作用,在合理的热处理...     

脉冲电流对5052铝合金铸轧板材组织的影响

在传统铸轧过程中施加脉冲电流,生产5052铝合金板材,通过显微观察,研究了铸轧工艺对板材显微组织的影响。结果表明:与传统铸轧相比,施加脉冲电流的铸轧能细化5052铝合金板材组织,抑制枝晶生长。当脉冲电流参数:占空比20%、峰值电流200 A、电流频率50 Hz时,5052铝合金铸轧板组织的细化效果最好。     

汽车用6082铝合金轧制工艺研究

通过显微组织观察、硬度测试、拉伸性能测试研究了常规轧制和横向轧制工艺对6082铝合金组织和性能的影响。结果表明:随着变形量的增加,室温常规轧制的6082铝合金板材RD-TD面组织中晶粒沿着轧制方向逐渐拉长,逐渐呈层状结构特征,横向轧制晶粒逐渐由胞块状转变为等轴状。RD-ND面常规轧制6082铝合金板材呈纤维状组织,横向轧制组织呈链状特征。室温常规轧制比横向轧制的6082铝合金板材具有更高的硬度和屈服强度,变形量越大,二者差别越明显,横向轧制比常规轧制的6082铝合金板材具有更高的伸长率。     

5754-H32厚板工艺研究

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5754铝合金H32状态的生产工艺。结果表明．性能指标达到EN485标准的要求。     

5052-H32铝合金中厚板生产技术开发

通过一起质量异议,识别出某客户对5052-H32铝合金中厚板有着潜在的特殊要求,于是决定开发一款具有优异折弯性能的5052-H32铝合金中厚板产品,同时要兼顾短流程、低成本,既能满足细分市场的高端要求,又能保证产品的附加值高。该新产品研发,通过优选化学成分,并依靠先进的1+4热连轧机,将卷材直接轧到中间退火厚度(预留25%的冷加工率),精确控制终轧温度(325℃±5℃),然后采用自然冷却方式,用大卷自退火替代传统的"冷轧+中间退火"工艺。此外,为规避厚的冷轧卷材因缺乏清洗设备而无法脱脂的难题,采用特殊的退火除油工艺,既能保证板材表面无油斑和残油,又能保证材料的力学性能和折弯效果。     

异质铝合金激光填丝搭接叠焊接头的组织与性能

对1 mm厚的5052-H32铝合金轧制板与3 mm厚的6005A-T6铝合金挤压板进行激光填丝搭接叠焊。采用金相显微镜、SEM与EDS分析了焊缝接头组织,使用电子万能拉伸试验机与维氏显微硬度计对接头力学性能进行检测。结果表明:在激光功率为5. 8 kW～6. 2 kW,送焊丝速度3. 5 m/min～4. 0 m/min时,焊接接头表面成形良好,焊缝有效连接宽度在2. 66 mm～2. 90 mm;焊缝区组织主要由铸态的等轴枝晶构成,在6005A铝合金侧焊缝区出现过时效现象,在α-Al基体上出现大量的析出相Mg_2Si及Mg_2Al_3,并随着激光功率的增加而增多;焊接接头抗拉强度随着激光功率的增加而降低,在激光功率为5. 8 kW时,焊缝获得最大抗拉强度为205. 85 N/mm~2,5052铝合金母材强度为228 N/mm~2,焊缝强度系数为0. 90。在5052铝合金板侧焊缝处硬度值低于母材的,6005A铝合金板热影响区存在软化,软化区范围在2 mm～3 mm。但由于6005A铝合金板厚度大于5052铝合金板的,薄板受力更为集中,断裂位置发生在5052铝合金焊缝处。     

退火对5052铝合金搅拌摩擦加工性能的影响

为了寻求低能耗的铝合金强化工艺,分别对5052-H34和5052-O铝合金进行了搅拌摩擦加工(FSP),利用OM、TEM和拉伸研究了搅拌摩擦加工对铝合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:退火处理和搅拌摩擦加工均可降低5052-H34合金的位错密度;5052-H34铝合金经搅拌摩擦加工后伸长率提高了111.8%,但搅拌摩擦加工对5052-O铝合金的力学性能影响不明显;搅拌摩擦加工引起的动态再结晶有利于获得细小的等轴晶,从而导致晶界面积和动态应变效应增加。因此,FSP试样拉伸曲线的应力降较明显。     

表面机械研磨对5052铝合金表面纳米化与性能的影响

研究了表面机械研磨处理(SMAT)对传统轧制和连铸连轧5052铝合金显微组织、物相组成、硬度和拉伸性能的影响.结果表明:进行SMAT前,连铸连轧5052铝合金的晶粒尺寸(7μm)要小于传统轧制5052铝合金的晶粒尺寸(13μm);进行SMAT后,传统轧制和连铸连轧5052铝合金在表层均会形成细小的晶粒尺寸梯度分布,而且...     

终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响

采用拉伸和硬度测试、显微组织及拉伸断口观察等方法研究了终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响。结果表明,未经退火时,板材表层已经发生再结晶,而中心层组织仅发生回复过程。退火处理后,随退火温度的升高,合金板材的强度、硬度下降,而伸长率增加。5052铝合金终轧温度不低于330 ℃时,可在后续的冷加工获得较为均匀的组织,经400~500 ℃退火可获得综合性能较为优异(R_m≥175 MPa、R_p0.2≥65 MPa和A≥32%)的5052-O态合金板材。     

7050铝合金板材的各向异性研究

铝合金冷成形过程中的各向异性影响了后续焊接时的装配间隙,进一步影响了焊接质量。针对此问题,通过单晶分析法研究了7050铝合金板材冷变形时的厚向各向异性和面内各向异性。研究结果表明,沿轧制方向拉伸时,宽度方向的变形能力小于厚度方向的变形能力;当拉伸方向为宽度方向时,轧制方向和厚度方向的变形能力基本相同;变形方向对7050铝合金板材各力学性能的面内各向异性影响不大。7050铝合金板材塑性变形时存在的各向异性主要是由生产过程中形成的Brass{110}112织构所致。当铝合金中主要含Brass{110}112织构时,可通过控制轧板的下料部位,使其后续主要沿宽度方向受力变形,以减少塑性成形过程中的各向异性和提高焊接质量。