退火温度对铸轧3003铝合金冷轧板带材冲压制耳率的影响

3003铝合金在铸轧工艺过程中,存在制耳率不理想的问题。基于此,以3003铝合金冷轧1 mm板带材为研究对象,并结合EBSD检测手段,研究了不同退火温度下3003铝合金冷轧板材冲制过程中制耳率与退火温度及织构组织之间的关系,并最终得出影响制耳率的关键因素。结果表明:3003铸轧产品冷轧退火后铝合金板材中的织构主要由Copper、Brass、S、Goss等形变织构和Cube、CubeND、P、R、黄铜R等再结晶织构组成,随着退火温度的升高,形变织构向再结晶织构的转变倾向增大,且显著伴随S型织构及R型织构的减少,Cube型及CubeND型织构的逐渐增加,当形变织构与再结晶织构比值在0.67~0.73时,冲压效果明显改善,制耳率效果理想。

XRD and TEM analysis of the microstructure in the brazing joint of 3003 cladding aluminum alloy

The material used in this experiment was 3003 cladding aluminum alloy, the cladding metal was 4004 aluminum alloy. The aluminum plate was brazed by means of vacuum brazing. The microstructure in the brazing joint was studied by means of X-ray diffractometry （XRD） and transmission electron microscopy （TEM）. The test result indicates that the suitable brazing technique parameters are brazing temperature, 628℃; keeping time, 10 min; vacuum degree, 6.5×10^-4 Pa. XRD test indicates that there are new intermetallic compounds different from the base metal. TEM analysis indicates that Cu2Mg and CuaMn2Mg are formed in the brazing joint. The shape of Cu2Mg is irregular and the shape of Cu3Mn2Mg is circle, and there are tiny particles in it.

Microstructural evolution of aluminum alloy 3003 during annealing

The microstructural evolution of cold-rolled aluminum alloy 3003 during annealing was investigated by means of micro-hardness measurement, electrical resistivity measurement, optical microscopy and transmission electron microscopy. The interaction of recrystallization and precipitation of aluminum alloy 3003 was also discussed. The results show that the recrystallized grain size of cold-rolled aluminum alloy 3003 is strongly affected by precipitation during annealing. When precipitation occurs prior to recrystallization at low temperature(300℃), the grain structure becomes coarse, and the precipitation process is affected by the presence of lattice defects, i.e. high cold reduction results in a large number of precipitates. When annealing at 500℃, however, for the recrystallization is prior to precipitation, the precipitation is independent of cold deformation reduction and a fine, equiaxed grain structure is obtained.

汽车空调用3003铝管穿孔失效分析

为了研究分析汽车空调用3003铝管穿孔失效的原因,采用宏观形貌分析、化学成分分析、扫描电镜微观形貌分析以及能谱分析方法对3003铝管表面孔洞缺陷进行研究。结果表明:3003铝管表面存在的非金属夹杂破坏了铝管表面的完整性和连续性,使得夹杂处不能形成致密的氧化膜,在强腐蚀性元素Cl和S的共同作用下,导致3003铝管出现点蚀穿孔失效。建议在3003合金熔炼过程中控制精炼剂的加入量,并增强铝液中夹杂的过滤效果,同时改善铝管表面清洁度和仓储环境。本研究成果可为3003铝管的制造提供一定的参考。

3003铝合金焊接管开裂的原因

借助扫描电镜和金相显微镜,通过断口形貌观察、能谱分析、显微组织分析及晶粒观察,探明3003铝合金焊接管开裂原因。结果表明:3003铝合金焊接管开裂是焊接温度过高导致铝管局部过烧,基体产生内应力引起的。

3003/6A02/3003高强度铝合金复合板钎焊及人工时效工艺研究

以6A02铝合金为芯层,3003铝合金为两侧包覆层,经熔铸、复合、热轧、冷轧及成品退火制备了厚度为1.5 mm的三层铝合金复合板。在600℃温度下模拟钎焊后,进行空冷和水冷,并分别在160℃、170℃、180℃、190℃、200℃保温2 h人工时效。结果显示,空冷方式下,人工时效温度为190℃时,复合板的抗拉强度、屈服强度、显微硬度最高,分别为297.1 MPa、251.8 MPa、115.0 HV;200℃时已出现过时效。水冷方式下,人工时效温度为200℃时,复合板的抗拉强度、屈服强度、显微硬度最大,分别为320.7 MPa、291.3 MPa、122.5 HV。钎焊后芯层晶粒相对于钎焊前略微长大,人工时效后并未进一步长大,在芯层中的粗大第二相为基体残留的AlFeSiMnCu相。

动力电池用3003铝合金中间退火工艺研究

利用万能试验机、光学显微镜及硬度计等设备,对铸轧态3003铝合金的中间退火工艺进行了研究。结果表明:3003铝合金的组织随中间退火温度的升高发生明显变化,当中间退火温度为385℃时,纤维状的组织全部变成等轴细小的再结晶晶粒。3003铝合金的硬度和强度随中间退火温度的升高,先快速下降而后稳定在一定范围内,而伸长率则呈相反趋势。当中间退火温度达385℃以上,3003铝合金的力学性能开始稳定在一定范围内;3003铝合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为42HV~43HV、147~149MPa、120~121MPa和30.5%~31%。因此,3003铝合金较合适的中间退火温度为385℃,本研究可为能源、航空航天和汽车等领域生产用铝提供一定的技术参考。

3003铝合金动态再结晶实验研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10.0s-1的高温等温压缩实验,由真应力-真应变曲线计算应变硬化速率,并采用截线法测量热压缩后平均晶粒尺寸,结果表明:3003铝合金动态再结晶临界应变εc随着Z参数的增大而提高,合金发生动态再结晶的临界条件为:ε>εc=7.28×10-5 Z0.1661;动态再结晶的平均晶粒尺寸随温度的升高、应变速率的减小而增大,其关系为:lndave=-0.0824lnZ+4.9532;在实验条件下,该合金具有正的应变速率敏感性,随变形温度的降低和应变速率的增大,合金进入稳态流变阶段时所对应的真应力值逐渐增大,并且峰值应力随动态再结晶平均晶粒尺寸的减小而增大,符合Hall-Petch关系:lnσm=-0.9378lndave+6.5232。

应变速率对3003铝合金热变形动态再结晶组织的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为400℃,应变速率为0.01～10.0 s-1的等温压缩实验,获得热变形过程中的真应力-真应变曲线。结果表明:应变速率ε≥1.0 s-1时,实际变形温度高于预设温度,产生变形热效应。合金发生动态再结晶的临界应变随着应变速率的升高而增加,在较高应变速率条件下(ε≥1.0 s-1),流变应力曲线出现锯齿形波动,合金发生了不连续动态再结晶。利用光学显微镜和透射电镜分析了应变速率对3003铝合金热变形组织演变的影响。结果表明:应变速率越小,合金越容易发生动态再结晶,当应变速率为10.0 s-1时,由于变形热效应的作用,合金也发生了动态再结晶。低应变速率(ε≤0.1 s-1)条件下,提高应变速率可以明显细化晶粒,并且在相同应变下,动态再结晶体积分数随应变速率的增大而减小,综合考虑动态再结晶晶粒的大小和组织均匀性,较佳的应变速率为0.1 s-1。

析出相对3003铝箔再结晶组织的影响

借助于光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了在不同退火温度和保温时间下,3003热轧铝箔的第二相颗粒尺寸对再结晶组织的影响。结果表明,3003铝箔再结晶晶粒尺寸随退火温度的升高而减小;在同一温度下保温至16h,再结晶晶粒尺寸没有明显粗化。借助于晶粒促进形核(PSN)理论从第二相的尺寸因素对此给出了解释,提供了细化再结晶组织的一种思路。

模拟海洋大气环境下Cl^-质量分数对3003铝合金腐蚀行为的影响

目的研究Cl-质量分数对3003铝合金腐蚀性能的影响,为风电散热器的腐蚀检测和使用寿命评价提供依据。方法采用连续盐雾腐蚀实验模拟海洋大气环境,分析3003铝合金腐蚀产物的微观形貌、元素分布、腐蚀质量损失、点蚀深度,利用极化曲线和阻抗技术分析腐蚀样品的电化学行为。结果当Cl-质量分数低于9%时,样品质量损失随Cl-质量分数的升高而增加,9%时达到最大为7.9937 g/m2;样品腐蚀深度随着Cl-质量分数升高不断加深,9%时达到峰值为44.15μm;腐蚀电流密度随Cl-质量分数的增加而增大,容抗弧半径随Cl-质量分数的增加而减小;Cl-质量分数大于9%时,随着Cl-质量分数增加,腐蚀质量损失和腐蚀深度不断减小,容抗弧半径不断增大,腐蚀电流密度逐渐减小。结论当Cl-质量分数在1%~9%之间时,Cl-质量分数的增加对3003铝合金的腐蚀速率具有明显的加速作用;当Cl-质量分数大于9%时,腐蚀速率呈现逐渐降低的趋势。

退火温度对冷轧态3003铝合金组织性能的影响

利用光学显微镜观察3003铝合金铸轧板、冷轧板以及冷轧板退火后的显微组织,用电子拉伸试验机进行拉伸试验,获得不同退火温度下铝板的力学性能,讨论了退火温度对该合金显微组织、抗拉强度和伸长率的影响。结果表明,随退火温度升高,抗拉强度下降,达一定温度后趋于稳定,伸长率的变化规律则相反;从而确定3003合金的再结晶温度为460℃。

3003铝合金盐雾加速腐蚀行为

采用连续盐雾腐蚀试验模拟海洋大气环境对3003铝合金进行了加速腐蚀研究,主要考查腐蚀时间对腐蚀性能的影响,分析了腐蚀产物的微观形貌、元素分布及点蚀深度,利用失重法分析了3003铝合金的腐蚀动力学特征。结果表明:腐蚀产物随时间延长不断增多,腐蚀初期以点蚀为主,点蚀逐渐发展成为剥蚀,并产生龟裂;腐蚀失重与时间的关系呈幂函数规律;腐蚀48h后,腐蚀速率趋于平缓;腐蚀72h的失重数据低于万宁地区7A04铝合金暴露10a的腐蚀失重数据,最大腐蚀深度仅为板材厚度的20%。

退火温度对3003铝合金板材组织和性能的影响

对3003铝合金板材不同温度退火后,进行硬度、拉伸、杯突等力学性能检测,并通过EBSD观察其微观组织变化。结果表明,随着退火温度的升高,硬度和拉伸强度逐渐降低,伸长率和杯突值逐渐升高;480℃保温3 h退火,其强度、硬度和杯突深度趋于稳定,伸长率达到最大值。

考虑不同应变的3003铝合金流变应力预测模型建立与验证

在应变速率0．01-10．0s。以及热变形温度300-500℃下，通过Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行高温等温压缩实验。结果表明，该合金具有正的应变速率敏感性。当变形温度低于350℃时，合金的热变形机制以动态回复为主；应变速率大于1．0s^-1时，合金的热变形机制以不连续动态再结晶为主。建立了综合考虑应变速率、变形温度以及应变对流变应力影响的本构方程，本构方程中的材料常数可以表示为应变的4次多项式函数。模拟结果表明：预测曲线与实验曲线吻合较好，流变应力的实测值与预测值的均方根误差以及平均相对误差分别为0．99814和5．72％。所建立的本构方程计算精度较高，可以为合金热变形流变应力的预测提供参考依据。

3003铝合金无缝管制备过程中的显微组织与力学性能变化

研究了制备过程中不同状态下3003铝合金无缝管的组织、力学性能及拉伸断口形貌。结果表明:3003铝合金铸锭适宜的均匀化退火制度为600℃×5h;热挤压过程发生动态再结晶生成了等轴晶粒,冷加工后沿变形方向产生明显的变形组织,400℃退火1h后力学性能较好;不同状态下的拉伸断口上有许多细小的等轴状韧窝,退火后的韧窝变大变深,塑性明显变好。

退火工艺对3003铝合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜观察轧制后3003铝合金板材退火后的显微组织,利用室温拉伸试验、杯突试验和布氏硬度试验测试不同退火工艺后板材的性能,讨论了退火温度和保温时间对该合金显微组织、伸长率、屈强比、应变硬化指数、杯突值和硬度值的影响。结果表明:3003铝合金板材应变硬化指数和杯突值随退火温度的升高、保温时间的延长而增大,达到一定温度和时间后呈下降趋势;硬度则随退火温度的升高、保温时间的延长而降低,达到一定温度和时间后趋于稳定;结合显微组织的分析,确定退火温度460℃,保温1 h对3003铝合金板的塑性变形能力有较大的提高。

时效工艺对3003铝合金阴极箔组织、比电容和表面腐蚀形貌的影响

采用电阻仪、扫描电子显微镜、透射电镜、X射线衍射仪以及比电容测定仪等研究了时效工艺(温度80～160℃,时间3～9h)对3003铝合金阴极箔组织、比电容和表面腐蚀形貌等的影响。结果表明:阴极箔经80℃×3h时效处理后,析出相粒子以细小弥散的MnAl6为主,冷轧至成品后位错分布均匀,比电容可达580μF.cm-2;160℃时效后阴极箔中粗大的(Fe,Mn)Al6相增多,冷轧至成品后位错分布不均,腐蚀表面出现大的孔洞,不利于比电容的提高。

热变形参数对3003铝合金显微组织及硬度的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机对经高效熔体处理的3003铝合金进行变形温度为300℃～500℃,应变速率为0.01～10.0 s-1的等温压缩实验,建立了动态再结晶平均晶粒尺寸与变形温度和应变速率的三维关系图.通过显微维氏硬度测试表明,3003铝合金热变形后的显微硬度随应变速率的增大和变形温度的升高而降低,且显微维氏硬度随动态再结晶平均晶粒尺寸的减小而增大.TEM形貌像表明,当变形温度T≥400℃,应变速率.ε≥1.0 s-1时,合金中粗大的AlMnFe和AlMnSi第二相在铝基体中不均匀分布,在动态再结晶过程中起到了粒子促进形核作用.显微维氏硬度的变化与微观组织观察结果一致.