化学成分及退火工艺对3003合金组织的影响

本文采用三种合金成分及多种退火工艺制度对3003合金冷轧板材进行试验,研究合金成分及退火工艺对3003合金冷轧板材O态退火组织的影响。结果表明:在控制Fe/Si比的前提下,适当提高Fe的含量及降低Mn的含量有利于成品退火晶粒的细化。由于箱式炉退火时金属加热速度有限(30~40℃/h),提高退火温度对3003合金冷轧板材O态成品退火后晶粒的影响很小,330、360、390℃温度下的晶粒尺寸基本在一个等级。而气垫炉退火有高温短时的特点,退火过程中金属加热速度快,有利于再结晶形核质点的增加,最终大大细化3003合金冷轧板材O态成品退火的晶粒组织。

提高3003合金扁锭产品的合格率

分析了中铝公司青海分公司铸造产品3003合金扁锭的合格率现状及存在的一些影响合格率的因素,提出了提高3003合金扁锭的合格率的有效措施,从而达到了控制目标要求。

AA3003合金铸轧板预析出相对再结晶温度、组织的影响

通过光学显微镜、硬度测试仪、扫描电镜、双臂电桥等研究了AA3003铝合金铸轧板经不同均匀化处理后,预析出第二相颗粒对再结晶组织和再结晶温度的影响。试验表明,高温均匀化过程中析出的第二相对冷轧试样的再结晶具有显著的作用。经580℃均匀化处理的试样的再结晶温度降低了大约100℃,并且在520℃退火过程中得到了尺寸梯度很小的细小等轴晶组织。

均匀化处理对3003合金深冲性能的影响

本文对 30 0 3合金产品在深冲过程中发生冲裂的现象进行了详细的分析与研究 ,并通过调整热处理工艺摸索开裂产生的成因。结果表明 ,恰当的高温均匀化退火能有效控制基体中的化合物形貌及分布 ,降低材料深冲时产生应力集中的可能性。而成品退火后的组织变化只是均热效果的反映 ,其制度的选择取决于细晶的获得。

均匀化温度对铸轧3003合金组织及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及拉伸试验机等设备研究了不同均匀化温度对不同名义厚度铸轧3003合金晶粒度、金相组织及力学性能的影响。结果表明:均匀化温度越高,内部晶粒组织越粗大,第二相尺寸也增大;相同均匀化处理时,厚度越薄,机械加工率越大,内部晶粒组织越粗大;均匀化前铸轧态合金的晶界物质体积粗大且元素集中明显,组织中存在Al6Mn、AlMnFe、AlMnTi等块状和点状第二相;均匀化后大颗粒枝晶减小且非平衡相溶解,第二相数量相对明显增多,过饱和固溶体析出点状和不连续的条状AlMnFeSi等相;均匀化处理温度越高,相同厚度试样的抗拉强度则越低,经580℃均匀化后,不同名义厚度的抗拉强度大小顺序为:Rm(8.0)>Rm(4.0)>Rm(6.0)。

3003合金均匀化工艺研究

3003合金具有良好的深冲及耐蚀性能,是用作手机电池外壳的良好材料。采用箱式电阻炉、蔡司金相显微镜等对3003合金的均匀化工艺进行研究,结果发现铸态3003合金经均匀化处理后,粗大偏析相逐渐扩散溶解,合金的组织、成分均匀性得到明显提高。从组织及工业节能降耗的角度,应选择600℃/10h作为3003合金的均匀化工艺。

热轧3003合金板带材生产工艺优化

通过生产实践,依据铝及合金板带材缺陷的影响因素,确定了热轧3003合金板带材导致表面晶粒粗大的原因,优化了该产品的生产工艺制度。

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。

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。

Al-11.5Si-1.6Mg-3.5Cu和AA3003铝合金的热变形行为和热加工图

在应变速率为0.1、0.01、0.001s^(-1)和变形温度400、450、500℃条件下采用热模拟试验机对Al-11.5Si-1.6Mg-3.5Cu合金进行了等温热压缩试验,并采用动态材料模型(Dynamic Material Modeling, DMM)绘制材料的热加工图,预测了所设计的钎料合金Al-11.5Si-1.6Mg-3.5Cu与芯材铝合金AA3003的变形机制,从而得到钎料合金和芯材合金共同适合的加工窗口,避免复合轧制过程中出现材料开裂、变形不匹配等问题,缩短试验时间。试验结果表明,当变形温度在400~500℃,应变速率范围为0.001s^(-1)~0.1s^(-1),Al-11.5Si-1.6Mg-3.5Cu合金与芯材合金AA3003在高温变形时不会出现失稳现象,并且在较高的温度和较低的应变速率下比较适合材料的成形加工。

累计拉拔变形量及退火温度对3003铝合金线材组织和性能的影响

通过多道次连续拉拔和改变退火温度,研究了多道次累计拉拔及退火温度对3003铝合金线材的微观组织和力学性能的影响.结果表明:在多道次连续拉拔过程中,3003铝合金线材的纤维状组织逐渐变细;随着变形量的不断增加,线材的强度和硬度不断增大,伸长率逐渐减小.选取冷变形量为75%的3003铝合金线材进行退火处理,结果表明:当退火温度为370℃时,线材的微观组织仍为纤维状组织,但其强度和硬度明显减小;当退火温度达到390℃时,线材开始发生再结晶;随着温度的不断上升,线材再结晶程度提高,强度和硬度逐渐减小;当退火温度达到430℃时,线材发生完全再结晶,抗拉强度和硬度降至最低;此后随着退火温度继续升高,线材的强度和硬度的变化趋于稳定.

3003 合金热轧开裂的原因分析及预防措施

采用SEM、EDS能谱仪、金相显微镜对3003合金热轧过程中在厚度方向上产生的贯穿性开裂孔洞进行了分析。开裂的主要原因是铸锭局部存在粗大硬质相,在变形过程中在硬质相上形成应力集中,硬质相破碎形成裂纹。根据开裂原因提出了对铸锭进行610℃×6 h均匀化的改进预防措施。

第二相对铸轧3003铝合金箔坯再结晶行为的影响

目的铸轧法因工艺流程短、生产效率高而被广泛应用于3003铝合金箔板的生产。但铸轧法生产的坯料组织为Mn元素过饱和的固溶体,在后续再结晶退火时易析出细小弥散的第二相,这些第二相会抑制再结晶形核使得合金组织异常粗大,为解决这个问题,需探索最优的热处理工艺。方法采用均匀化退火预处理工艺,在均匀化退火过程中使Mn元素脱溶并析出粗大的第二相,为后续再结晶退火提供形核质点。研究均匀化退火温度对该过程中析出第二相的尺寸和数密度的影响,并研究均匀化退火对再结晶析出行为、形变再结晶晶粒形貌和织构特征的影响。结果经过450、500、550℃均匀化预处理的试样析出了大量粗大的第二相,从而诱发再结晶形核,促使合金组织细化;而原始铸轧样和400℃均匀化预处理的试样在再结晶退火时析出了大量细小的第二相,阻碍再结晶的发生,从而形成粗大的晶粒组织。由于均匀化处理过程中产生粗大粒子诱发形核(PSN)作用,使得500、550、600℃预处理冷轧板退火后具有较弱的再结晶织构。结论在500、550、600℃进行预处理可析出粗大的第二相,促使合金组织细化。通过数学拟合的方法,获得粗大第二相(d>200 nm)数密度与再结晶晶粒平均尺寸之间的关系为d=75.09-30.04ρ+4.08ρ^(2)。

3003铝合金扁铸锭表面花斑缺陷分析及改进措施

某批次3003铝合金扁铸锭铣面后表面花斑缺陷导致后续产品出现色差、亮条、性能不均等成品缺陷。因此对其宏观、微观形貌进行分析。结果表明,3003铝合金扁铸锭铣面后表面花斑缺陷本质为表面粗晶层,粗晶晶粒尺寸可达300μm以上,粗晶层深度可达30 mm以上。3003铝合金扁铸锭表层花斑缺陷的产生与铸造过程中铸造温度控制不当,下注管及分流袋没入铝液深度不合适,钛丝选择及质量控制不合理有关。采取提升铸造温度,增加下注管及分流袋没入铝液深度,选用Al-5Ti-1B丝的解决措施后,有效解决了3003铝合金扁铸锭表面花斑缺陷问题。

Al/Zn/Al中间层超声波TLP连接Al_(2)O_(3)陶瓷与3003铝合金机制

采用Al/Zn/Al中间层对Al_(2)O_(3)陶瓷与3003铝合金进行了超声波辅助瞬时液相扩散焊(U-TLP),设计了中间层元素,研究了超声波时间和焊接温度对接头界面组织及力学性能的影响。结果表明:中间层元素选择Zn,Al 2种可得到小尺寸晶粒。焊接温度为550℃时,接头抗剪强度在3~10 s内随超声波时间先提高后降低,当超声波时间为5 s时,层间主要为α-Al固溶体,Zn-Al共晶颗粒弥散在α-Al固溶体中,超声波的声空化作用抑制晶粒生长,接头的抗剪切强度达到最高为47.25 MPa;超声波时间为3 s时,接头抗剪强度在490~570℃内随焊接温度的升高先提高后降低;当焊接温度为530℃时,层间的α-Al固溶体和细晶Zn-Al共晶通过固溶强化和细晶强化的方式强化接头,接头的抗剪强度达到最高,为54.79 MPa,此时接头的界面结构为3003Al/α-Al固溶体+Zn-Al共晶颗粒(Ⅰ区)/α-Al固溶体(Ⅱ区)/富Zn相+Zn-Al共晶/Al_(2)O_(3)陶瓷。

3003铝合金均匀化退火状态下晶粒度的影响因素

在不同的加工率、温度、时间和升温速率条件下,研究3003铝合金均匀化退火状态的晶粒度影响因素。结果表明:在均匀化退火过程中升温速率对晶粒度的影响较大,在大卷的工业化生产过程中此问题较难避免,可通过成品厚度优化退火前加工率、退火温度和退火时间达到细化晶粒的目的,满足部分晶粒度要求相对较低的深冲料产品,实现部分铸轧供坯方式替代热轧供坯方式的生产要求。

Al-5Ti-0.25C-2RE对3003铝合金组织的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等手段,研究了Al-5Ti-0.25C-2RE中间合金对3003铝合金铸态组织的影响。结果表明:Al-5Ti-0.25C-2RE中间合金能有效细化3003合金晶粒,0.5wt.%的添加量可将3003晶粒由1 729μm细化至172μm;Al-5Ti-0.25C-2RE中间合金对3003合金晶粒细化具有速效性和长效性,保温15 min时晶粒被细化至156μm,细化效果达到最佳;Al-5Ti-0.25C-2RE中间合金能有效将3003合金中长针状第二相变质成细小短杆状和颗粒状。

低液位铸造3003铝合金工艺初步探讨

在25吨熔铸生产线采用低液位铸造试方法制了B3003合金,通过了四次工艺改进,基本确定B3003合金在25吨线的生产工艺。